關鍵之中的關鍵:半導體工藝" Q6 y( f, p+ \2 W! G$ H8 B
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通過改進處理器微架構來獲得性能提升是最體面的方法,也是最難的方法。
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6 f0 O% y4 Y9 {5 N3 c從40年前的英特爾4004,再到今天的酷睿i7,IPS(每週期指令吞吐量)也就是從1提升到2再提升到3的進步。$ q; V) N2 c6 x! T% n, O3 W6 u
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再往上,就撞到了難以踰越的功耗之牆。
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: K1 U1 ?: A2 Q, Q, Rtvb now,tvbnow,bttvb如何打破這堵高高的牆壁?答案只有一個:更好的工藝。對於ARM而言尤其如此。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。, O( C0 y$ ?* c- V2 n( c
0 F* W/ K4 @7 \( ~4 j8 z- V8 o5.39.217.775年前的ARM11處理器還在使用老掉牙的130nm普通CMOS工 藝。而最近一到兩年,5.39.217.77; [2 F" J- ^8 S9 K3 _( f
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由於無法從核心上搾取更多的油水,業界開始用越來越新的工藝製作最先進的ARM處理器,
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從45nm到32nm甚至現在的 28nm,ARM處理器在工藝上的進步速度要遠超同期PC處理器。
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. ^8 t: o2 G: F8 O8 s/ n/ n公仔箱論壇正是這些新工藝,支撐著ARM處理器在近幾年內以每年200%的速度在提升。$ x- t) ^, L1 p8 M
8 {/ E/ i2 M* }! o* R0 {5.39.217.77TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。1 e% o1 n4 s* W) Y
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5 b+ R+ R4 O6 f3 |8 u但是提到工藝,我們就不得不再一次提到一個詞:極限。9 Y. d: v$ V: S% p o: K- j
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沒錯,通過超量應用工藝,我們獲得了超量的性能提升,但是工藝的儲備並不是無窮無盡的,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。9 O( { @6 r) i: n; P
& e/ [% G) Z! _ B$ r2 t公仔箱論壇現在的我們已經走在了工藝的極限上。如果是傳統的工程極限,隨著新技術和新方法的發明,
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最終都可以實現突破,但是工藝面臨的這道極限的背後是物理定律。7 b8 e9 D: H1 T' k9 U6 m9 o. W
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在28nm以後,晶體管實在是太小了,小到我們必須重新梳理物理定律,才能準確掌握它的物理性質。% |- i: o# _4 o. _! p) ]1 h( ^6 O
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隨著半導體工藝線寬邁入20nm以下,集成電路中的某些結構已經開始邁入介觀和微觀之間的灰色地帶。5.39.217.77* q) V4 Q3 L) F( c
: t8 w- p! V: n* b0 M: }7 [& A9 u對於微觀世界,也就是量子世界,人們目前所掌握的物理學,並不能給出太多具備足夠工程價值的答案。
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# H, ^) w# j" w' s/ ~: v& ~1 XTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。也許你很難想像,現代為處理器所使用的晶體管,其柵極漏電的很大一部分原因已經是量子隧穿效應。
: h6 D; l1 L9 e1 l2 |TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。8 N- E& d2 i+ @
這是因為對於一個線寬只有30nm的晶體管而言,
# @! I1 @% ]9 Q, j- LTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。& r0 c9 q& h* m2 L
它的柵極絕緣材料的厚度只有不到2nm,也就是說,只有不到10層原子的厚度。
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1 l# x8 g& |% Z公仔箱論壇而工藝最先進的英特爾,其量產晶體管的柵極絕緣層厚度已經不到1nm,只有5 層原子的厚度。
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- W; Z* X% U( n* x+ `- o* l0 t公仔箱論壇在這樣的規模下,宏觀的物理定律已經有相當程度的失效,這個規模的晶體管會做出什麼行為?
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更多的只能靠猜測,靠無數次的實驗。公仔箱論壇$ E9 d7 ?; x$ f4 G8 H! r6 n
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當經典物理定律失效,人們需要在盲目的實驗中找到解決方案時,進步的速度就變得不再可以預測。
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' n! D! S7 v2 o% |TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
' S9 r3 A/ @" Y2 LTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。2013年已經是28nm的時代,按照預測,2014年業界就將往20nm邁進。但是這一步能順利走出去麼?
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; M, w h( ~- r2 |2 ]* f/ Z公仔箱論壇相信沒人對此能有足夠的信心。作為世界上最大的代工廠,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。7 U* ]2 c$ P+ ~3 o
# L- e/ q; l4 n2 N* e台積電TSMC的工藝路線對於業界的影響力是最為巨大的,
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早在2009年,TSMC就已經宣佈將要量產28nm邏輯電路工藝,但是實際情況是直到2011年底,
' l* T2 ^: ~% x R9 KTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。公仔箱論壇- m9 O" v0 o: m& n/ T
TSMC都沒能拿出哪怕只用於性能測試的樣品芯片,而最終的量產一直到2012年6月才在跌跌撞撞中開始,5.39.217.77" E8 G4 v9 r2 \6 ]* `: ?
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前後延期達三年。那麼,面對TSMC「2013年底量產20nm」的豪言壯語,你又能相信多少呢?TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。( R$ P, V& ~% w' ^
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" f ?" u; u3 Q/ D8 P# e公仔箱論壇TSMC的下一代20納米工藝還面臨一個問題——性能提升將非常有限。從官方演示文檔中我們可以看到,; b6 m6 _ [" p2 ]5 m4 w
, h) n( u1 R& C2 o& }* e5.39.217.77TSMC的20nm規劃中,針對移動設備的工藝——也就是LP、HPL和HPM——被整合成了一種,名為20SoC。5.39.217.77( e$ y# e8 l) V: d* G0 k; x% C$ w
1 K6 d- ]/ J7 v* @ |" u* |2 W5.39.217.77它的性能,以TSMC官方的預計,僅能實現漏電比28HPM降低20%、性能比 28HPM提升15%的水平。
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希望各位注意,對比的對象是28HPM,而28HPM的漏電水平與28LP是接近的,
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2 ]# d# v) T+ m) h- j公仔箱論壇也就是說從28nm到 20nm,TSMC只實現了20%的漏電降低。2 S$ _! H9 W( L# L v
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: a" w5 W, b% a, X9 QTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。這是官方最樂觀的預計,而實際情況可能要比這個悲觀的多,一如TSMC對於28nm量產時間的預計一樣。
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2 c" N1 X5 ~5 D/ D y5 e# n. O那麼我們就可以得到一個自然而然的預計:20nm時代,我們除了更高的集成度,公仔箱論壇/ J- {6 N- u5 f
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什麼都得不到。這就意味著,以20nm工藝製造的芯片,固然可以通過規模的擴大而獲得更大的理論性能,tvb now,tvbnow,bttvb: Z# P) I4 k7 T3 b/ i
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卻幾乎無法從工藝的進步得到單位功耗效率的提升。在目前手機處理器絕對性能已經超過體效值的大前提下,
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這樣的結論幾乎就已經宣佈了,未來的產品不會為我們帶來更快的實際性能。
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9 I- p! `/ {9 F4 gtvb now,tvbnow,bttvb那麼更先進的工藝呢?例如16nm?根據目前的規劃,5.39.217.77; S! g% h$ U' _. N# H* _6 Z2 d
" [0 m0 B8 U- q3 P& T' l$ c; RTSMC將在16nm引入近年來半導體工藝中繼HKMG後最大也可能是最後的進步,也就是3D 晶體管,又叫finfet。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。8 N( ?+ W/ E" F; K1 T
5 h7 v- w, }7 y5.39.217.77這個技術可以為單個晶體管帶來40%的性能提升,同時降低30%的功耗,目前已由英特爾量產,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。% Q/ I" L; S* f% Z& v
2 s6 e' n" |, l而整個業界只有英特爾實現了量產,由此可見其技術難度水平。6 ~, D8 e! _- S* b$ J& H! Y
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: J; G. ~% m- F+ B0 `2 d我們沒有理由認為,TSMC對於finfet的引入會一帆風順,外加16nm對於EUV的需求以及EUV產業目前的狀況,tvb now,tvbnow,bttvb5 Q5 M' @/ A% \& s; r- M; ?" h
7 p! l& \7 Q. |+ D; E5.39.217.77至少在筆者看來,TSMC 可以在2015年量產16nm finfet的概率幾乎為0。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。) E4 |. P# _2 _: S9 B
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至於GlobalFoundries或者三星,前者目前剛剛實現28nm的量產,雖然幻燈片已經寫到了10nm,tvb now,tvbnow,bttvb- ~" y e& |, Q) J, D: V
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但是我們不應對其抱有太大的信心,而三星的產能過小,即便有良好的工藝,也無法支撐業界的需求,
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1 E+ V' ? q8 p) e- S0 I; Z公仔箱論壇因此不需要投以太大的注意力。
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這就意味著,2014年和2015年對於ARM而言會非常艱難。因為先進工藝在這兩年將出現空窗期,
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6 k4 V( b8 N" l$ m1 U; W$ B公仔箱論壇而沒有先進工藝的支持,ARM系產品的性能進步就只能停留在紙面。
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當然,也有一種選擇,那就是提前在20nm上——就像英特爾所做的那樣——引入finfet,
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但這會給本來就已充滿變數的20nm工藝增添新的難度,最極端情況下也許會導致2014年的徹底空白。
8 Z* }" _, y9 Ytvb now,tvbnow,bttvbTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。* f4 t. I5 T' l9 ?
因此我們似乎必須接受2014到2015年的空窗期。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。' }5 P% z) o/ y0 ]' \
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+ \- R0 O0 L2 T; N$ g公仔箱論壇那麼,更先進,比16nm還先進的工藝呢?業界普遍認為,
! @. Q- Z7 ?. X' OTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。tvb now,tvbnow,bttvb' @- e: U: V6 \& j# Z% I* Z
由於物理規律限制,目前常規晶體管的極限將在2nm左右到來,在這個規模下,' g6 ?/ u& F$ u5 {# r) G6 f
( Y `" K7 s) W( A9 x公仔箱論壇基於宏觀原理工作的硅基半導體晶體管將徹底無法運行。tvb now,tvbnow,bttvb1 O, U9 Z# u* x1 E5 e7 @# s
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而考慮到工程實際情況,也許在10nm時就已經會遭遇無法解決的問題。5.39.217.77# E! X4 ~& X3 o F
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所以保守來說,我們依靠了40年,
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h& W" p% C: TTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。並以之建立了輝煌信息產業大廈的硅基半導體工業,也許在10年內就會走到盡頭,
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2 \, s: l* L% }; i ^, A4 c2 vtvb now,tvbnow,bttvb我們所剩下的工藝,樂觀估計還有6代,悲觀估計可能只有4代。6 h" w' b3 m$ _) l9 G i7 W. u
7 Q6 l' N( ?, P2 I C/ Z2 Gtvb now,tvbnow,bttvb之後,人們就必須要想辦法去尋找新的原理,以新的材料製造新的器件。突破終將會到來,5.39.217.772 k" Z' d/ ?4 T' W$ y
" s* Z. ^+ D( [但是究竟需要多長時間?誰也沒把握,因為基礎物理已經80年沒有進步了,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。4 L- }4 u+ E, u ~( K2 L
S* e3 ~9 H2 e( V1 t半導體行業在打光手中所有牌之後的痛苦空白期到底有多長,沒有人可以給出答案。
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新架構,新希望?5.39.217.779 b! k. v% }6 i9 T
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在前文中,我們將Cortex A15批得體無完膚,也許你要有疑問:
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0 t; V7 L& }) l$ Q5 i既然A15在手機上表現如此糟糕,ARM為何還要設計出這麼一個核心?公仔箱論壇& ?+ G) ]4 \: X; x
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答案非常簡單:ARM高估了半導體工藝的升級與技術進步速度,Cortex A15實際上是為20nm工藝所設計的核心。tvb now,tvbnow,bttvb3 l- {, u3 L& {5 g4 p0 ], k
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讓我們把時間倒回到2008年,TSMC在當時提出了未來5年半導體工藝路線圖。tvb now,tvbnow,bttvb& f$ V* J1 A# P/ \2 R6 ?8 W
% v9 A) V. O. K5 n! t8 DTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。如果一切都與圖中的宣傳精確吻合,我們在2010年就能用上 28nm處理器,' S9 ?9 y. c# H `
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而在2012年,也就是去年,我們將邁入20nm時代。
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按照這個進度,ARM在2013年將核心進化至Cortex A15就沒有任何的問題。
) k6 d! E$ K! r" @. f公仔箱論壇TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。' `5 S& s( _( W2 o
也許ARM的初衷是借助於20nm工藝良好的性能,
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可以強行將Cortex A15的實際功耗壓縮到0.5W以內,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。5 C+ S' V$ P( i6 ^5 F9 T4 P
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獲得兩倍於Cortex A9的能耗比提升。這點從早期TSMC和ARM的演示文檔中也可以看出來。tvb now,tvbnow,bttvb1 [- I$ L9 V$ u( N
) p) }& j _6 J( Q8 {/ ^3 w而且,A15也的確做到了絕對性能提升兩倍的設計目標。5.39.217.77% O% d+ X) p- X' l
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& j3 P/ O# j1 Y: C7 {" Htvb now,tvbnow,bttvbTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。6 \& L5 n, q& V* }9 |
只不過,工藝最終沒能按照ARM所設想的發展下去。28nm跳票到2012年,20nm還在遙遠的2014年,
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$ a- Z4 m8 Z; H- s3 B$ [而且即便成功量產,其可以得到的性能提升也極為有限,一連串的意料之外造成了Cortex A15的尷尬定位。
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$ x- m9 r+ s$ ~) y/ K% k; QTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。由於工藝的失算,Cortex A9事實上失去了後繼產品:. m: V" B! B5 g% ?' m% w
' F3 q" y% \* M5.39.217.77Cortex A7的能耗比雖然很高,但其性能太弱,甚至不如CortexA8;公仔箱論壇1 u# R- [' [8 E4 m c+ D
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Cortex A15雖然絕對性能翻倍,但是能耗比過低,兩者都無法作為CortexA9的繼任者。
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; g8 T9 H+ M6 H% g- |% d3 B/ ltvb now,tvbnow,bttvb
4 m/ @' P) o; ?$ y9 y+ u7 dTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。 W% F8 b( _/ X6 R' _ C+ S! ]: Y8 E& b
即便ARM通過big.LITTLE技術將二者捆綁在一起,最終實現的總體效率也只能基本上和CortexA9打個平手,5.39.217.77! {" {" @8 Z& S' n, C7 g# x
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所謂的繼任者更多成了紙面上而不是性能上的。
0 s9 j1 [. ^) t6 a% xTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
' U, z( p" @/ }- j6 V9 F6 oTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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. ~. p+ |* y) L7 TTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。很明顯,ARM被TSMC這個隊友坑慘了。: W$ w1 I5 B, E0 y) e' u$ Y
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有趣的是,在ARM官方面臨產品線問題的時候,反而是兩家ARM IP的購買商——高通和蘋果——
* g; {. b. o" A" Q) l. htvb now,tvbnow,bttvb給出了比Cortex A15更好的解決方案。它們都規避了Cortex A15過於臃腫的架構設計,
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7 t g' q, f5 O) Gtvb now,tvbnow,bttvb把注意力集中在對Cortex A9的優化和提升上。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。$ E+ X1 t' a2 Q& l2 O
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# W+ \. u! c+ M7 a3 Z5 q0 C" zTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。公仔箱論壇- e) t' O7 `" F0 X
不約而同的,它們都選擇了保留Cortex A9的前端、擴充Cortex A9的後端,
% }( G% B5 B9 R1 d8 d- D' \tvb now,tvbnow,bttvb
+ u8 h) H, b: \7 F公仔箱論壇區別是高通的著眼點在於提升指令的理論吞吐量,蘋果的工作重心在提升內存表現。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。7 t! W8 w# f1 K* ^; F
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當然,最終的結果我們看到了,高通的方案並沒有對Cortex A9形成實質上的優勢,
& |/ l2 s! {5 r" [TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。公仔箱論壇2 L4 c& C% B4 d6 R$ L
蘋果的方案則很難找到對比的標準,但是至少這兩家的行動方向是正確的。
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因此在Cortex A15架構推出3年後的2013年,ARM痛定思痛,給出了自己針對這個問題的答案,那就是Cortex A12。公仔箱論壇% n% {% w) ^) d, b: z) [. h
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- O: R, B) U6 w8 {TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。tvb now,tvbnow,bttvb7 G' k" u% ~5 W4 t: K. }/ I d2 `
在設計規格上,ARM終於放棄了宏偉龐大的「200%性能提升」,
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轉而只給Cortex A12定下了比Cortex A9快40%這樣一個目標。這是一個相當現實的目標,
/ J% }$ F; e% K6 j o& nTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。tvb now,tvbnow,bttvb* X! N" g& k+ U3 Z
尤其是考慮到Cortex A9的體系架構上的確存在一些過時的限制,讓我們來看Cortex A12是怎麼改的。- ?1 v$ p0 T3 \% X5 t" |5 L
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/ H2 Y. i( i) iTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。首先,如同其他的ARMv7架構處理器一樣,Cortex A12提升了二級緩存的性能,公仔箱論壇" {& u* B, }( i& E# t
. v! q. {) ]4 I+ m( Z# R5 K, C8 A: K學習前輩Cortex A15和A7的先進經驗,tvb now,tvbnow,bttvb. i2 \* f; K8 }: y
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把二級緩存整合進多核心控制器,所有核心終於可以不用再通過一條可憐的64bit總線訪問自己的緩存,5.39.217.77( R. g% {9 J% B
1 K6 C6 Q9 \- ~+ q0 c% ztvb now,tvbnow,bttvb這將大大緩解擁堵現象。其次,Cortex A12把NEON和vFP提升到了第四版,6 a. | n7 f7 ^- ^3 v" x9 ]
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並且和Cortex A15一樣引入了內部OoO(亂序執行)設計,指令執行時效率要比A9高很多。tvb now,tvbnow,bttvb0 E, T% `! E! i% \. L9 m; a
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最後,A12的外部接口也從64bitAMBA 3升級到了128bitAMBA 4,帶寬提升一倍有餘。5.39.217.778 @3 j: L5 n% Q( r; K; w
) A* C* y% y* v( i# H( Ctvb now,tvbnow,bttvb5.39.217.77/ p8 X: _: [8 a/ d5 y* B% J3 o% y: e
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Cortex A12憑什麼降低了功耗?主要是三方面,
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+ R6 A x* d# Y6 b3 l# Vtvb now,tvbnow,bttvb一方面是最大並發取指數從3降低到2,
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2 B4 O$ d8 z. f' K5 r3 B公仔箱論壇另一方面是大幅度縮減了指令派發隊列,
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最後一方面是大幅度縮減了運算單元的數量。公仔箱論壇" }$ }8 k- P+ \4 n! f
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1 S$ o4 v% b8 g f; K由於指令派發隊列的意義在於可以支撐亂序執行,它所對應的寄存器資源和硬連接資源是非常龐大的,! @8 ^7 b. t X& u0 F5 I
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Cortex A15為所有8組8個運算單元設計了完整的8個獨立指令隊列,這無疑消耗了巨大的電力,
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, r9 ^+ b5 }0 r" ]0 p' U公仔箱論壇而Cortex A12把這個數字縮減到了3。與此同時,Cortex A12的運算單元也減少到3組6個,tvb now,tvbnow,bttvb; d$ F' p9 m$ f7 R4 T
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即整數、存取和FP/NEON,每一組內包含兩個運算單元,共享一個指令隊列。8 c7 W; W- e& x" S8 `
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而Cortex A9就相當寒酸了,只有一個指令隊列,支撐著2個整數ALU、一個存取單元和FP與NEON。
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僅僅依靠這樣的改進,Cortex A12就幾乎可以實現40%的性能提升,公仔箱論壇5 C0 w7 x) o$ b4 g% s9 S- w( j
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更不要說算上二級緩存、外部總線、以及更為前端的取指與解碼部分——tvb now,tvbnow,bttvb) m4 i2 t" z' e' H
例如數據與指令部分重命名與分派彼此獨立的改進了。
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總體來說,Cortex A12是一個與Cortex A9相比性能提升40%、功耗維持不變的架構,
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( U2 e6 l$ c' @$ }& j9 A4 o它單憑一己之力拯救了ARM處理器搖搖欲墜的每瓦特性能,可以說是ARM的救星。
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* I9 J& V* C- O; l9 `! P+ v0 UA12唯一的問題只有一個 ——它最早也要等到2014年中才可能有產品,那時ARM很可能已經被英特爾大卸八塊了。公仔箱論壇( l8 a* Y$ { _3 S( c; U
0 Q: c3 n' e% rTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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, [' C) M) u# ]1 F/ X* d0 q% ]5.39.217.77如果我們把Cortex A12與高通Krait、蘋果Swift放在一起看,可以發現一些比較有趣的地方。
3 C9 m& M. l" gTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。tvb now,tvbnow,bttvb, G9 c; y3 z( i( p) M
與ARM不同,高通Krait幾乎保持了Cortex A9的前端設計,唯一的增強是取指部分的並發能力提升到3,
# m% A" q7 }% ]5 i0 BTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。tvb now,tvbnow,bttvb1 [# g# I O2 u# G+ N2 v
後端則和Cortex A15一樣堆積了數量巨大的執行器,具體來說是7個。5.39.217.77- \8 u# R9 Q; q* t S
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這樣的架構瓶頸來自於連接前端與後端的中間部分,
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6 q* H" x- \' e/ l3 [: o4 J2 I+ CTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。導致Krait在實際應用中根本無法發揮其 3300DMIPS——只比Cortex A15低5.7%——的理論最高性能。
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6 P% x" M, `1 o; N3 L1 t; b9 i( W$ JTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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至於蘋果Swift,由於缺乏資料與有效的對比方式,在這裡並不能給出太多的分析,
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, Y' d. r3 R6 k8 r. f但是蘋果的優勢在於硬件與軟件之間可以做到完全的匹配,因此即便蘋果對Cortex A9進行如高通一般的單方面增強,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。( T( W4 c% M& ^: t
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也可以依靠自身的操作系統進行針對性的優化並將其發揮出來。tvb now,tvbnow,bttvb: H r1 l$ H* l( P6 Q. }$ Y3 l: c- D
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7 a8 w# A" A2 C! t9 C/ A# P# KTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。因此在這三個介於Cortex A9和Cortex A15之間的設計中,我們認為Cortex A12是最為平衡的設計。5.39.217.77- S, X8 x/ t K
0 M) L' E ]$ J* O& v+ l G5.39.217.77只是——如之前所說,我們恐怕無法在2013年看到它了,甚至在2014年都有可能看不到最終產品的上市。公仔箱論壇7 l) m5 X% u' P# _# A
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因此Cortex A12是否真的實現了ARM的設計目標,我們也只能等到2014甚至2015年才能看到結果。7 v+ D$ I N! V8 Y9 d
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5 h, X+ ~- M. O& }4 m' Q+ J& z# Htvb now,tvbnow,bttvbTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。; Z. g! N6 I, V9 g; ^- k
未來之路:ARM公仔箱論壇; X; t' \, z7 K: E$ |
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至此,我們已經把現在以及未來的產品、技術、架構等等方面都分析過了,
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1 j- Z2 K7 F2 U. S3 B5.39.217.77以這些分析為基礎,我們已經可以預測一下2013到2014年的技術與產品格局。
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0 T$ o2 C3 R/ ^- D# B2 e4 wtvb now,tvbnow,bttvb公仔箱論壇% c3 o4 @7 F( a- |/ s/ v( a- J1 [9 Z
由於新的Cortex A12很難在2014年之前問世,因此在2013年下半年到2014年中這段時間內,
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市場上的產品格局不會出現太大的變化。標準ARM陣營的企業,
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例如三星,依然會選擇Cortex A15作為其旗艦產品,公仔箱論壇8 X4 l& Q! G: c! d
. U/ r0 v1 u# }5 i. H9 x7 L- @0 h/ @7 t1 ~5.39.217.77高通則會用Krait 400與之進行對抗,
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9 U% Y# ~# |: b; l% Q- D$ Atvb now,tvbnow,bttvb對抗的資本是超過2GHz的頻率,一如當年Pentium 4時代的英特爾。5.39.217.774 U: r4 [. T) f
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9 R; ^; D6 K9 b# ~" ?/ [TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
- F* P* i- P6 m4 m9 i7 s對於Cortex A15這個架構而言,如果不搭配Cortex A7(或者nVIDIA的伴核),5.39.217.770 F! X. c' W! b! W# T$ r0 b0 O5 J
; j* E3 D: u( [ G& ~其功耗將是不論如何也無法被手機所承受的,因此可以預見,
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big.LITTLE將是所有試圖整合Cortex A15的芯片製造商唯一且必須的選擇。
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目前有傳聞,LG和華為都在設計自己的Cortex A15 SoC,& \5 C% i+ |8 Q# ?
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8 l" u: j: D* ~: j1 d3 M$ f5.39.217.77那麼我們幾乎可以肯定,它們必然會採用4+4或者2+2的設計,公仔箱論壇1 U& y" u. V i# n
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或者插入自行設計的第五個核心。具體設計取決於設計師認為雙核Cortex A7是否夠用。公仔箱論壇; ]& C/ J" d" o- \3 ~& Y% o
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其他廠商方面,居於市場較邊緣地位的廠家,也許會試圖作出一些特立獨行的搭配,以差異化的產品參與市場競爭。
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例如MTK已經宣佈了一款八核 Cortex A7的新產品,並宣稱這顆SoC的所有八個Cortex A7核心都可以開啟,5.39.217.77; @! @+ [# v1 k
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是一枚真正的八核處理器,但是對於它的性能我們也許只能報以呵呵。
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5 w: N8 M8 m: x8 v除此以外,也許會有某些廠商推出四核Cortex A7配備超級GPU的類似於遊戲機的芯片,
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5 x& v. G2 r7 U" K7 v5.39.217.77以迎合目前手機娛樂化的市場需求,這樣的產品也許也可以獲得不錯的實際體驗。
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但是總體來說所,主流手機SoC在 未來一年半內出現超過四核的可能性並不大,
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/ w$ E' R* ~- t9 p/ t9 T0 q( S5.39.217.77而且四核Cortex A9在CPU性能方面,一直到Cortex A12之前,都可以屹立在高端主流水準。
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$ `4 o" r7 \6 {3 _6 vTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。因此對於那些手持Exynos 4412的用戶,例如Galaxy S3的用戶而言,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。9 R n ~1 T; Z5 l! @+ G
9 P5 N9 V( u R% p# x' r5.39.217.77如果你希望獲得更強的CPU體驗,那麼你的升級日程完全可以推到2015年。
5 d/ N k4 D$ \. l# ~8 d5 lTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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所以在未來的一年半之內,我們不能對看到讓人眼前一亮的新產品報以太多的期待。
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不論是三星、nVIDIA、高通,都會以維持現有產品架構為主。公仔箱論壇; |! F- T- m7 U
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至於蘋果,最大的可能是將A6處理器的雙核Swift架構擴充至四核, h7 M2 X8 K. m9 X) U* F5 B8 k8 O
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但是以IOS的系統設計而言,這樣的擴充有多大意義也很難說,7 t; q! [& M( ~( [* P
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或許硬件大戰的後果是所有人都無法逃避的。tvb now,tvbnow,bttvb, [% g a" `' R a0 W+ m
% E& F" a' j8 o4 P, P- ?, v: WTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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而GPU部分,高通的產品在不解決能耗比問題之前,不論性能提升幅度有多巨大,
$ X9 J! U# }4 j7 YTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。; U: {, @- h# v7 Y u( h
都不具備太高的選擇價值。而如果你是遊戲重度玩家,
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) P7 y2 y0 P6 ITVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。那麼Exynos 5 Octa在Android陣營裡會是一個非常好的選擇,公仔箱論壇( Z8 G# b5 B2 n, C# q
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前提是你需要有辦法把CPU部分鎖定在Cortex A7,否則Cortex A15巨大的功耗會抹殺掉你的大多數遊戲體驗。5 f: \/ S* I/ S v. R) H
/ ~8 l" D( E$ K) j+ V, u/ B3 `5.39.217.77至於Mali400MP4,雖然老邁,但是運行一些非頂級大作的情況下依然擁有可以接受的性能,tvb now,tvbnow,bttvb# h r) F: F: N2 _- q$ ^
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因此除非你是基準測試愛好者,否則Mali400MP4除了較低的得分以外,並不存在太多問題。5.39.217.77# t( a+ f. F5 S1 H8 C
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' Z0 K7 a1 k5 _" _7 A+ J% ]5.39.217.77工藝方面,我們在2013年應該是不可能看到量產的20nm工藝的,不論台積電如何對此信誓旦旦,5.39.217.77: L& G* N" U/ l5 u! J
3 A1 l- R3 l- y. m: Dtvb now,tvbnow,bttvb都不要報以太大的期待。GlobalFoundries在目前剛剛量產28nm,且產能非常有限的情況下,
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對於20nm的任何宣傳都可以完全無視。反而是三星的20nm存在一些 變數,但是希望依然不大。
- i$ a6 q8 s. ?6 l/ n* c5 r5 o公仔箱論壇3 Q+ d' X% h8 S1 x- Y& y2 I+ m' Z# S7 S
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0 R+ c! C* \0 r: a0 {" x% H2 G4 Q% ?/ F由於代工廠無法像英特爾一樣靠銷售最終產品去吸收工藝的成本,
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因此目前所有代工廠都普遍希望在20nm節點引入EUV光刻工藝。但是EUV工藝一直 以來的進度都非常緩慢,6 x/ }& j' i4 w* P
/ ^2 _% J" u4 z1 K5 O7 ?, Z b公仔箱論壇截止目前為止所實現的最大連續曝光功率只有40W,這個數字在2011年則是11W。* t& R& o: Z, G
( m; W3 o, r% U/ m: P( k在這個功率下,晶圓產出率只能達到每小時5 片,而滿足量產需求的最低極限也需要60片,就正常情況而言,
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必須要達到100片每小時甚至更高的產量才可能獲得正收益,與之對應的EUV光源功率需求就 來到了大約400W。5.39.217.77- a" \, J3 v1 R! N0 f& z' k$ Y
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換句話說,目前EUV光源的功率距量產目標還有10倍的距離。
2 g U$ G, B2 j h: @4 C6 MTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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從2011到2013年,光源功率的提升不到4倍,絕對功率提升不到30W,
* x. K0 O, B2 b3 dTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。- ?/ W4 o" g: o: N4 j* M
這就意味著10倍、350W的這樣的需求缺口,稱之為天塹似乎也不為過。
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更糟糕的是,即便EUV光源的功率解決了,5 G/ S$ ?: }/ Q6 t! l' K1 I4 N
3 Q; O/ j _' {& y# {5.39.217.77EUV生態系統還面臨著光刻膠的反應速率過低、反應程度過低等問題,
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這些問題甚至比提升EUV光源功率更加 棘手。
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5 R; p" M1 l$ Q% b! a1 ]5.39.217.77- }6 A# w' T4 \4 N l! g# d( | n
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因此,對於業界曾經普遍希望的在2015年實現EUV光刻機的量產化,5.39.217.77' i; o. `7 u7 ^( ^6 l% N8 d
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筆者認為實現的可能基本不存在。也就是說,tvb now,tvbnow,bttvb3 j, ?5 U( B; H5 J- H$ k2 m! M
5 H, K( F% V0 m, x5.39.217.7716/14nm工藝上,全球代工廠都將被迫採用193nm三次曝光來實現。 |