關鍵之中的關鍵:半導體工藝5 t, _# ~& K1 I
) G. E" ?" J d: q1 s, m! m. c公仔箱論壇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。
) W; K, P) z2 C6 r# D7 j4 [ h/ 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 U9 S. a/ G* P
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。" J, }! [( P7 x! e7 v8 g
; v; t- P M" x: 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。再往上,就撞到了難以踰越的功耗之牆。
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( \8 n# B c0 R) z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。tvb now,tvbnow,bttvb) l. }& b; e( c* H1 Z& Z. F
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5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,
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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,
* d4 q+ d+ \6 |/ {/ 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。5 x, V6 C! \" y) u8 m5 x
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。公仔箱論壇3 I. b' _" _4 H) b( K, }
8 \2 l0 ], l0 O# | 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。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。
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但是提到工藝,我們就不得不再一次提到一個詞:極限。
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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,3 o7 \( d6 |& _. T" ]+ ]9 f$ a3 P
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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,公仔箱論壇6 J" q1 D( ]0 R) D0 O6 H0 S; ?
# Q, [+ A, a/ ]0 _tvb now,tvbnow,bttvb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。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。6 ~: B$ ]4 g' m [" J4 ~1 v( t
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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。tvb now,tvbnow,bttvb0 e& p& V: Q9 G5 R# z0 ^, Q
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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。
# V; |' h9 P$ A: k8 m5 I4 u+ 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。
. ^* B" Z( z9 h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。公仔箱論壇3 U5 |; b- i' `; \! g
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: `1 S/ D3 x/ Ltvb now,tvbnow,bttvb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。
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_, ?, o/ \3 Y- U+ Htvb now,tvbnow,bttvb這是因為對於一個線寬只有30nm的晶體管而言,tvb now,tvbnow,bttvb4 w) y7 b' f: x
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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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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。, Z6 N* W5 X* u% m5 s" n
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$ X4 M2 s5 A' t$ s7 g- H5.39.217.77:8898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?5.39.217.77:8898* y" w7 E. k9 [7 |7 y
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更多的只能靠猜測,靠無數次的實驗。公仔箱論壇! m8 g/ F7 v+ m, K# ?/ N" e. {
) `' i/ C. s$ U ^7 Q1 R8 E- B6 o公仔箱論壇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。公仔箱論壇$ A5 o3 N) x* [
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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?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。: i! W3 J% N6 T2 [; k
. k: F4 ]) I. b相信沒人對此能有足夠的信心。作為世界上最大的代工廠,
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台積電TSMC的工藝路線對於業界的影響力是最為巨大的,5.39.217.77:8898- K8 m/ Q3 F+ g. I' ^# g
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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,
3 a/ e8 U2 H! C+ }" aTVBNOW 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: v6 @+ rtvb now,tvbnow,bttvbTSMC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,tvb now,tvbnow,bttvb5 a6 B' T# S5 [' x* ]$ Q
+ _: H5 w4 o5 `# ~, ftvb now,tvbnow,bttvb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?
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# O$ Y* V+ Y" W5 r8 htvb now,tvbnow,bttvb5.39.217.77:8898$ v- A/ }0 h5 v7 t. ^* ^
5 C9 |, m6 S6 B KTSMC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,tvb now,tvbnow,bttvb) p8 I& k" g* t# Y/ ?+ ]/ G' A0 t
h! B8 _$ A s" s6 Q& k5 h5.39.217.77:8898TSMC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。
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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。tvb now,tvbnow,bttvb" n, K$ ], ]& J; Z y
- r4 X5 s3 `0 E8 }8 i& o: x. a公仔箱論壇希望各位注意,對比的對象是28HPM,而28HPM的漏電水平與28LP是接近的,
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; d8 B$ H9 t e0 y公仔箱論壇也就是說從28nm到 20nm,TSMC只實現了20%的漏電降低。 p, E w b$ Z' w+ V w8 i0 I/ }
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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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3 |& \" r e, ~tvb now,tvbnow,bttvb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,5.39.217.77:88980 j1 t# I1 z! \! f" |9 Z; s
# l" ^+ {- c4 v$ l/ s5.39.217.77:8898什麼都得不到。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,
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: n4 x$ R% S1 j2 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。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,% V+ h# c; W/ C: s, |
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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。tvb now,tvbnow,bttvb2 I$ I( M2 v5 W, K# X8 N. C- e+ \% g
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) R) m4 Y7 ]9 sTVBNOW 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。那麼更先進的工藝呢?例如16nm?根據目前的規劃,
& H/ x4 o' B% D# Q4 g; l1 N$ `- 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。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。6 O6 J& p J* L! ?
TSMC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。" O+ A7 F, Z' W5 g' M
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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,5.39.217.77:88988 G, {8 T7 }3 D8 m
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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。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。 [( i' R1 N7 b+ f8 D4 j# H
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5 h: `+ ~$ g9 @' p; d ], ~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。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,公仔箱論壇) c0 P3 T& i: W. P
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至少在筆者看來,TSMC 可以在2015年量產16nm finfet的概率幾乎為0。
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. w8 S7 F+ _( P, p" ~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,5.39.217.77:88988 X3 A( P) L& ?
& ~. D; B; ? b3 B1 S; w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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因此不需要投以太大的注意力。3 p5 C% o# C4 D: v# a1 @, Y5 f
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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,5.39.217.77:8898% U: h. c7 J) }
0 y6 N0 N" L; e, d/ R1 M! {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。, F- \. x* U9 q( H. u H
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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,+ G" ?3 k; x5 Z7 j! g5 D( o
! w$ l( Z0 k) _4 ~公仔箱論壇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。5.39.217.77:88985 W5 o: m5 }% r0 @
! S. \* l: Y% K% Q6 E. Y' ]$ J- J, W8 jtvb now,tvbnow,bttvb因此我們似乎必須接受2014到2015年的空窗期。
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那麼,更先進,比16nm還先進的工藝呢?業界普遍認為,公仔箱論壇% I$ x* B( U4 _9 k# Y+ f6 |
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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,
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6 ^5 V$ Y0 x! u$ {% ?& 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。基於宏觀原理工作的硅基半導體晶體管將徹底無法運行。公仔箱論壇 V+ o, N8 V4 `4 p$ ^+ m/ q/ K' V* u
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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。4 l1 f9 M5 ~( c8 R
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所以保守來說,我們依靠了40年,公仔箱論壇$ k' Y8 Z; A4 Q1 _1 ~
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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,
! t7 `/ y4 I3 i) }, A' c' ?, |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。5.39.217.77:8898% l' Q4 d/ Y- Y% e2 k3 b7 n; c
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 R7 p& ~7 C( N% _4 [3 g
- n, ~9 ~- \! f# w1 B+ P' x" Z7 W公仔箱論壇之後,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,
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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。9 [& m1 m ~$ K2 q: O( p
' Z( B9 c; c$ q, S/ \0 B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。5.39.217.77:88985 D" |7 T4 [# z- X; z
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7 e- }9 r* ?, U! K& w新架構,新希望?
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8 \3 ~1 s! x8 e6 n# T4 ttvb now,tvbnow,bttvb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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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?
8 z m6 e! n0 H1 M. p! D! ^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。
% g" ] |0 ^1 ~8 C: q/ @tvb now,tvbnow,bttvb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。1 W: C1 V" ~2 K) f# z% l& M
3 s: c1 \7 ?9 u- f* t p2 x公仔箱論壇2 ^/ Q4 S) F- @) O
# J5 d0 d, j* h2 u' f5.39.217.77:8898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。5.39.217.77:8898( o3 s0 p6 D: T. i
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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,5.39.217.77:8898& D9 S1 k) V5 i4 I
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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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2 X3 n4 P9 z, b8 k$ k, P' _公仔箱論壇按照這個進度,ARM在2013年將核心進化至Cortex A15就沒有任何的問題。公仔箱論壇0 Q5 f' c, e* |6 w) S
% t% {# A0 Q: m& d公仔箱論壇也許ARM的初衷是借助於20nm工藝良好的性能,公仔箱論壇+ ?7 n! }9 T( B) E
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可以強行將Cortex A15的實際功耗壓縮到0.5W以內,) h; N W/ y5 z/ w
+ _/ ?& v8 Y* x/ L R$ ?0 @+ I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。
$ g5 V: N5 `3 i0 PTVBNOW 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。
: X) l: a7 l- [% b6 N而且,A15也的確做到了絕對性能提升兩倍的設計目標。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。" x W0 l; M0 G# @2 _& }+ n- W
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" N& q3 o# E- h% v, y4 m) Y) A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,5.39.217.77:88980 O# S% o! u% D$ l2 g3 j5 I c
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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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' T# x0 B: j# s1 u" \( F公仔箱論壇由於工藝的失算,Cortex A9事實上失去了後繼產品:5.39.217.77:8898( o' Q; I* g) q. k4 m
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Cortex A7的能耗比雖然很高,但其性能太弱,甚至不如CortexA8;tvb now,tvbnow,bttvb. z9 S7 V" p" j6 N7 Z% z
4 y- b8 r- L/ b- K5 V% A+ z5 W5.39.217.77:8898Cortex 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。tvb now,tvbnow,bttvb$ x- \% J& W; o- _; @7 ~5 x
6 s, L% J& I/ B. k' d5 ~# q$ X& r6 I公仔箱論壇( T* p7 s4 T5 [0 Z+ B
. W4 _4 S. }- v" w% U9 [5.39.217.77:8898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,
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所謂的繼任者更多成了紙面上而不是性能上的。
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3 C8 z/ Q, m( a* N* T/ F# I9 S. L很明顯,ARM被TSMC這個隊友坑慘了。tvb now,tvbnow,bttvb( I9 Z) p) P% n; ]" E
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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——
$ q. B: l4 Y% w8 q% N! V) 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。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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把注意力集中在對Cortex A9的優化和提升上。
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. i" Z. G T. g% h4 x1 U: o* {6 l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。1 t9 W! K+ o, b) ~. T" y
- q: [4 a D8 w. \& b; O9 [公仔箱論壇不約而同的,它們都選擇了保留Cortex A9的前端、擴充Cortex A9的後端,
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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。公仔箱論壇) I9 M* [4 r! F F5 _/ H
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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,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。- w4 K9 g' Z8 I/ L* z8 U
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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。公仔箱論壇/ }2 d! O6 C0 G" A) }
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5 Y1 H) [6 ?3 l/ _ aTVBNOW 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。
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- F% s! O- d# J/ J. e2 |. |公仔箱論壇在設計規格上,ARM終於放棄了宏偉龐大的「200%性能提升」,( @. L! j' O: y6 O. n( E; d' u% Q
; ^; y8 A! n# k) g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,
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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。
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7 g1 D. ^( @. ftvb now,tvbnow,bttvb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,9 f& g& Q+ o+ q& ?
- ?, M0 @* N0 p; E" Y" \" 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。學習前輩Cortex A15和A7的先進經驗,tvb now,tvbnow,bttvb* J' Z6 k! j/ B0 z5 j* g/ o
S* R1 h+ v, M: R) `! g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,公仔箱論壇2 g" _/ ?' p+ c# w
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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,7 b: d3 Y& G" y
+ X* a. F- D! X& L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。
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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。, \0 \. ^$ q! }# p0 J9 I$ M8 @
, i e0 u- ^& O# R. K" G0 ?7 R' u1 x0 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。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。0 _8 V) J& S4 J% [0 R+ T: U1 I9 J
5 V" y* ?5 x* x3 U! c7 a# ]- p! `( sCortex A12憑什麼降低了功耗?主要是三方面,
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$ M' I# j l' S5 R- L: e公仔箱論壇一方面是最大並發取指數從3降低到2,公仔箱論壇4 y1 t) ^( k; j1 B
% j. R1 \1 {8 P- ? J* r: |( ?5.39.217.77:8898另一方面是大幅度縮減了指令派發隊列,
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w9 U8 R* _* h( H( R* `最後一方面是大幅度縮減了運算單元的數量。公仔箱論壇% h& @7 x W7 y
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. D3 r. R3 d- g7 W! \ O1 e/ V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,
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/ m3 Q7 ~* Y. [- B$ ?- q5.39.217.77:8898Cortex 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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' K& w/ e- m8 s7 C4 r$ A. t0 V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,
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. h4 \3 b3 q) a$ f8 ^7 c$ d* C& t) |4 ?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。
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+ Q6 B6 G; U6 q* o1 z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,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。* c5 W; @! t* Y% }0 S# ~
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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——公仔箱論壇, B5 Z9 F4 z. ?# }
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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2 K6 u( {- P: Z' b; z1 ^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,3 ?- s: O- O* G4 \; p
8 C3 x* F) O5 M, u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。tvb now,tvbnow,bttvb0 i f8 k# L9 l+ |! ^2 a' D/ y
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A12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。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。" b$ y& A# G7 E" c: r( J' q( a
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2 o% S3 i+ \8 x! A( y' ~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。
& P, \3 X M. a+ z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。
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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3,6 l: @- ]+ u# V; S7 I
7 K/ m" @2 @! g* J+ r1 `7 C公仔箱論壇後端則和Cortex A15一樣堆積了數量巨大的執行器,具體來說是7個。5.39.217.77:8898; e: _3 k9 T' O& ?1 ]9 [. a
: Z3 M7 w( ^0 c* Ptvb now,tvbnow,bttvb這樣的架構瓶頸來自於連接前端與後端的中間部分,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。! y) z2 Y( O; _0 D8 }
1 ]$ a W, r, Z1 t$ @9 D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。
8 g; r6 \3 c/ UTVBNOW 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。5.39.217.77:8898% m }( r4 M7 s* j( B6 Y
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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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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,1 k* w3 E- ~7 e1 t2 `2 P% J- q9 W
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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。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 o L2 Z2 n- {/ I& ]' q% l
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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。tvb now,tvbnow,bttvb# Z6 w; U, X- e: F6 g
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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。4 W* R; n4 G0 b0 N m# g% y: ?
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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。$ S" w5 a! A& ~9 }! `" m; @" D% ]; n
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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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" k; [( J4 k7 n, Y" U公仔箱論壇以這些分析為基礎,我們已經可以預測一下2013到2014年的技術與產品格局。/ m0 }! z9 @3 t7 _
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/ O4 J O! R1 U2 W$ `6 ^9 c8 ^* 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。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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' } K0 Y* b' Z' A4 r6 P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,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' c8 X; u! g' p) y2 v) |) _
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高通則會用Krait 400與之進行對抗,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 \4 U. Z& W% ^) W2 V d
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對抗的資本是超過2GHz的頻率,一如當年Pentium 4時代的英特爾。
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( S: X: {- K* v# }" ~2 _$ I- \' rtvb now,tvbnow,bttvb對於Cortex A15這個架構而言,如果不搭配Cortex A7(或者nVIDIA的伴核),% g; D" R2 o, m3 s5 [( _( j' L
( L; Z4 X4 n/ d* gtvb now,tvbnow,bttvb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。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。, W. F8 n- `6 p; K' o. R# g
% Q5 D& h! H9 @4 [3 m, _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。目前有傳聞,LG和華為都在設計自己的Cortex A15 SoC,
! [7 H" L l5 X. z: z' o) ETVBNOW 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 s& W: G: \5 Y
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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,
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- }7 f1 w# Y) r8 i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。
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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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& B9 l2 ]9 v1 z$ p7 E+ t7 m. Otvb now,tvbnow,bttvb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,
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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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& v0 B& H1 x3 q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,
0 P0 }6 K. k) U( o. C* ~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。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$ j4 G$ O" n0 Q
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。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。6 N1 L( U( c: i' i
! A, r% Q: C6 i6 i, k' C' w公仔箱論壇但是總體來說所,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,
' J! \: i& \6 ^ t- itvb 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。0 @6 L1 J. @. r- \, _
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。) w, V, ^) \# N+ ~
" b* O9 A( U# X公仔箱論壇因此對於那些手持Exynos 4412的用戶,例如Galaxy S3的用戶而言,tvb now,tvbnow,bttvb4 h* W7 G7 e1 f2 e' n3 ~ v
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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。 W. P5 D! [' a6 |% Y$ X
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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。
: i P0 c+ w3 D& t5 otvb now,tvbnow,bttvb
* m. t L% C+ U4 w, O( e5.39.217.77:8898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2 X" g, p) a& R3 w. A
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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,
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8 @5 W( H0 O6 r. b1 @& Q5.39.217.77:8898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,tvb now,tvbnow,bttvb3 c; L ~$ J$ I" ?/ K$ U
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或許硬件大戰的後果是所有人都無法逃避的。
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2 D( Q6 n6 f- 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。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,
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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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那麼Exynos 5 Octa在Android陣營裡會是一個非常好的選擇,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。, c$ }$ `. x' T4 x( p( s0 l
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 l" U1 ?+ @# F t) B
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。
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% d* E" _$ t u1 J* X公仔箱論壇至於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,
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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。公仔箱論壇; \4 z0 B* v9 f, I! h. f9 @
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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,
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* l" M) }+ f9 k. s7 Etvb 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,tvb now,tvbnow,bttvb1 o. y. Q3 h$ z+ M% A* q- g
; J4 n2 y( t0 E0 Q5 g9 }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。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。
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a/ j" q1 ]' 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。
- d8 w+ u' }4 e5 ?: \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。& U1 x3 A2 z, j, N1 T2 X+ Y9 x5 c# o
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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* k4 x( @4 F' l: l2 s- [5.39.217.77:8898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,公仔箱論壇- b% C3 e' q- f4 B
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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。
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" A, l/ R- x4 q" e5 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。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,
4 x' f" {& y0 u: [+ 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。
) c7 H ]5 ^ j; M. ztvb now,tvbnow,bttvb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。5.39.217.77:8898+ @5 Z9 Z2 ^' l" E& ]1 f6 f/ x
% Z; g" V8 j% @( s6 y2 m) D換句話說,目前EUV光源的功率距量產目標還有10倍的距離。
. P; p$ W+ U. A* n5.39.217.77:8898
2 ]$ U6 g& q! H" J' f" D4 g- Atvb now,tvbnow,bttvb公仔箱論壇- \$ Q6 W i! K7 v X
; H6 z8 u% N- s4 P& _/ }+ |公仔箱論壇從2011到2013年,光源功率的提升不到4倍,絕對功率提升不到30W,5.39.217.77:8898# R& h8 W- e$ k* n' N' {
% k1 I- ~$ m, {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。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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( F6 v( A3 n/ e! N5 B4 D. k. `, [5 D公仔箱論壇更糟糕的是,即便EUV光源的功率解決了,7 Q# b# I) B" L3 x
8 p6 z2 U) Z1 Z) u* N5.39.217.77:8898EUV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。7 m" c% g; a- L' F- I0 A5 U
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# Z7 y/ W4 R9 s2 W6 p2 p0 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。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,
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筆者認為實現的可能基本不存在。也就是說,
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& H5 I# i; z: d. {( @5 i公仔箱論壇16/14nm工藝上,全球代工廠都將被迫採用193nm三次曝光來實現。 |