關鍵之中的關鍵:半導體工藝tvb now,tvbnow,bttvb9 D; Y# B9 G+ `& i2 O8 @ N2 l
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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。$ @4 V K% H7 u; B6 r: P9 L
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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。
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$ d7 r2 d# `% q$ C) M( J' B再往上,就撞到了難以踰越的功耗之牆。7 d' d O3 o6 z2 a3 T
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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。
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+ Y% j0 E( }' S# v5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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9 O& }& h/ B$ _: m! ] t3 [( a公仔箱論壇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,
7 X u4 r8 n& M+ S& `$ 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。/ b1 y0 ^# N7 l2 E% \9 }
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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4 J2 O! |$ r4 G. t# n7 f0 C) q& B5 E5 Z5.39.217.76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,. M5 _7 _, D% y* ?; G! V
8 q( j( V; K- S& D" u3 G& K4 m# m5.39.217.76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,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。$ Z2 w# V( T |3 s; u
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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。
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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。
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" W: H) O& g7 i6 s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。公仔箱論壇1 J) L/ G; l4 w( g
" p( a( l$ e4 i' o4 O" w; {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: Y$ V& ~- a) k/ Z
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+ a% s; T# n% a' v6 T5 j8 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。& |& N* _0 v3 M Q& {
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。
% V" E: z7 A) G9 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 A( Y6 H! c! [& I' |
這是因為對於一個線寬只有30nm的晶體管而言,
$ R5 K. @2 c! X' D. ~- N+ 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。
) l! x* F. M+ Y/ ^% J6 H* V9 ]7 P公仔箱論壇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。5.39.217.767 ?" S. A! p, H0 A& p
2 a/ J* h5 g! N) B. q3 S% x3 f; Stvb now,tvbnow,bttvb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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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?5.39.217.76/ S& y5 F4 ^) M5 x5 I8 c
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更多的只能靠猜測,靠無數次的實驗。
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7 v4 M# J7 C* h( l- Y7 h7 F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。
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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?
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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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' {6 h# G7 y5 T" ftvb now,tvbnow,bttvb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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; Z W8 S: O9 s& _1 M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,
: X1 w4 j& F* \' `) B/ 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。$ n" K% n& I/ y5 |/ N& p$ @ D1 h/ ~
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,
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$ O1 r i/ o2 N; v# f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?tvb now,tvbnow,bttvb9 W; ], O$ c# |* l7 k* B" f
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7 I0 d1 u/ h# I$ G+ [6 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。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,
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TSMC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。$ f/ L8 I: g, W. w" j: y
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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。
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3 L3 {6 b% F6 h8 j1 J5.39.217.76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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也就是說從28nm到 20nm,TSMC只實現了20%的漏電降低。' f# L/ Y% p; k6 l# I9 a) r
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- P. l+ W7 P1 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。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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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,
I1 D2 P A# X6 X' B8 O: 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。公仔箱論壇3 Q! f% B5 f: n( r4 x& W. [4 [6 D
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,) V e3 d/ e! n+ `& L$ ^' ?
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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。, n, Z4 C4 w3 ~& o& A' R
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那麼更先進的工藝呢?例如16nm?根據目前的規劃,
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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。
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' l$ n# B: ~6 E% r3 Rtvb now,tvbnow,bttvb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,
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! i' o6 H) j" y3 {- M3 X5.39.217.76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。tvb now,tvbnow,bttvb0 e7 \) T1 t, N7 K& c
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9 O' j+ X) O% i, m; L2 w* I- |8 m公仔箱論壇我們沒有理由認為,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,
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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。公仔箱論壇 |# K. C( \5 k0 D
! W4 m C; e' f" atvb now,tvbnow,bttvb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,公仔箱論壇: z. r. K( ?8 s
* m' O$ y- v4 S! v' c) V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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& L9 I" u; a% P4 h: HTVBNOW 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。因此不需要投以太大的注意力。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 G3 s5 E- x3 X8 i W( i0 J
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, D' a! \7 r, m9 H- F# ^2 \8 H' } 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。tvb now,tvbnow,bttvb# T3 }9 x# o1 [+ ~0 y- x9 G
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,tvb now,tvbnow,bttvb+ Q( A. l8 O: w8 m8 q
+ ]3 G2 m, ^, e5.39.217.76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。 w/ Y* [' n0 o1 V
' m v; R. K( L% U5.39.217.76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。$ A, k6 d0 A, b) g. _8 u2 y' y* x2 B
: U% m {. G. 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。因此我們似乎必須接受2014到2015年的空窗期。tvb now,tvbnow,bttvb; E% }5 ]1 o4 D2 H0 s
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8 o! ] w; {. U" 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。
) O |: W8 H t% Wtvb now,tvbnow,bttvb那麼,更先進,比16nm還先進的工藝呢?業界普遍認為,
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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,
2 a& C% |# l8 Y9 t- Q3 J7 z公仔箱論壇
' [; V2 f& q9 a$ {6 y! a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。
3 |0 v. W% ?8 k5 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。tvb now,tvbnow,bttvb$ d' t# w4 w& p
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。
9 R' w" }$ s) 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。
( p" ?) ^4 _! M$ n* 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。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% E+ L+ E3 T6 _* n; q
- G0 n( u* b2 _3 v所以保守來說,我們依靠了40年,公仔箱論壇& l/ {- Z' m0 u$ k% _
' I2 ?. w, u5 X4 }" F! W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,
3 L. v6 ~2 C1 Xtvb now,tvbnow,bttvb
- A, n. d& D; A* }5.39.217.76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。公仔箱論壇: ^/ }% G0 E8 Y6 [& c) ]
5 x% A5 ?& \( X& f1 b- B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,tvb now,tvbnow,bttvb0 D$ U0 @9 p) i. t6 E/ Q$ S# ]" `
; j" l7 z3 r% O' [9 v1 P4 ^公仔箱論壇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,
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L K6 {5 b+ R: 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。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。, Q2 F: m: D, n
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新架構,新希望?
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; O$ N% g L) }7 O: L7 l在前文中,我們將Cortex A15批得體無完膚,也許你要有疑問: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 B8 B( [( P) L8 b; N
6 Q/ [& i/ z) y7 ~8 m6 _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。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?5.39.217.76% O2 P0 Z+ @# A6 g
公仔箱論壇: v6 A9 Z# |0 U+ s h' q, ?8 O
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。
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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。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+ f9 z5 W" V2 t; ?
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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,; o% V! `; o1 y1 H
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而在2012年,也就是去年,我們將邁入20nm時代。; N! T; L$ u( w/ z7 C# F
# z7 a3 a: @8 |9 L* Z# _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。
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+ y5 l B! B& |$ g# hTVBNOW 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ARM的初衷是借助於20nm工藝良好的性能," c9 I2 @2 p$ q9 D+ C
+ r! r3 v/ y% i, P$ ftvb now,tvbnow,bttvb可以強行將Cortex A15的實際功耗壓縮到0.5W以內,
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/ E$ z+ J3 V& x5 C! x/ f4 F1 g5.39.217.76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。0 t, }) M; ~& G9 }$ t( o: _ _
7 \: j$ q; f( Q | s/ P6 F. T' A& L而且,A15也的確做到了絕對性能提升兩倍的設計目標。
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tvb now,tvbnow,bttvb5 X) J6 K. i q1 m5 v2 ]
/ U9 {* N4 U+ u! D9 f, |+ i& R+ M公仔箱論壇只不過,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,公仔箱論壇, U5 G2 l( w5 M3 P: [ v1 ~
# R6 D# J& o, _1 M) c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。7 g) S o9 O: c
$ D- j! ~. _4 H- I% V由於工藝的失算,Cortex A9事實上失去了後繼產品:
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+ N: m9 v* \/ g, E" ~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。Cortex A7的能耗比雖然很高,但其性能太弱,甚至不如CortexA8;
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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。tvb now,tvbnow,bttvb8 L o/ V9 o# q( W: s
% I2 Z V: N9 ~! k% 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。公仔箱論壇8 [6 V& s: \) n4 T6 J# j
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。/ i9 E+ V) I* V
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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7 T! _2 G9 X* x' f2 f所謂的繼任者更多成了紙面上而不是性能上的。5.39.217.763 D' d2 i: @0 N( Z `! Y6 M
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/ c) q; z& q% J0 l很明顯,ARM被TSMC這個隊友坑慘了。
. F' e: Y: _% m. ltvb now,tvbnow,bttvb公仔箱論壇( t! F5 A# M9 |8 d
# w, E. B+ q* L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——
$ q1 L" a1 }, K L# FTVBNOW 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,
1 J, F0 n. |- j( M- a b4 E& R公仔箱論壇5.39.217.76+ q- U* }. D; u* g( @/ X |2 ~2 ~2 ^/ d
把注意力集中在對Cortex A9的優化和提升上。
! q" `; y( K, y6 d6 `& m- E: 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。
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! Q% m: U7 m+ g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,
0 n7 v# b4 r/ R" w* G" p% u公仔箱論壇
) b7 F% n4 g- htvb now,tvbnow,bttvb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。8 Z: D* K* z, }$ X
% t6 j+ P2 \8 L5 y- K2 G& u. [0 x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,
% m% D( R) { _ 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。5 x9 S! f% w% Q0 r9 Q, C$ f2 r
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。tvb now,tvbnow,bttvb& W# y; D' A. {; a
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2 K8 e' m, @) a* l* I4 c2 y* u' v公仔箱論壇6 Y. D& ?" |: F4 u1 ]5 g" H& N
@3 q, V5 N6 L8 a4 _tvb now,tvbnow,bttvb5.39.217.766 P J) U# |9 ?4 o* z5 R7 M
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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+ L1 ^: q' P) P* l# m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,5.39.217.76& M, e3 R* ^9 x/ c; j# z
4 `) m. H( R5 ~% E" Htvb now,tvbnow,bttvb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。2 h3 Z$ N7 q& }2 E3 v1 Z4 P
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_5 C- @6 n9 u7 r2 k5 D3 f8 n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。$ J8 u0 T! D! p
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,
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學習前輩Cortex A15和A7的先進經驗,; K2 s) S& o/ D. G
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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,
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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,
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. @- B$ P4 D7 K( L' m5 K& X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。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。. J O9 T9 S! u+ \! x
v- e5 o1 _" `" x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。
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Cortex A12憑什麼降低了功耗?主要是三方面,$ \1 V) |4 y1 c2 J: @! w
( _6 y2 `) G/ m0 O5.39.217.76一方面是最大並發取指數從3降低到2,
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另一方面是大幅度縮減了指令派發隊列,
+ c$ z+ x! Q! H3 \! H0 {; 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。
! f2 n; y0 m# z9 @" h7 O$ M最後一方面是大幅度縮減了運算單元的數量。- W2 O- m8 ?8 s* I6 [% h
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" o5 T$ z+ B% f5.39.217.76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,( Y& z _3 A& o
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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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' T# z2 \8 j2 u* q2 w& K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,
. S8 I# Z8 t% C) ?7 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。( f$ `# ?, q! r. I+ g
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。tvb now,tvbnow,bttvb$ V- T- `- m v9 a, z- M; s
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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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6 m. e. e4 h" ]2 s' y: x" I f! K3 I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。* y, f$ e4 v& ?+ ?
9 b4 J; Q! W- O0 Jtvb now,tvbnow,bttvb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——
4 Z% U. z5 Y- C D& f% T5.39.217.76例如數據與指令部分重命名與分派彼此獨立的改進了。8 u3 f2 t+ a; G) c
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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,5.39.217.76' m0 s7 n0 S: I5 _' n" g2 X0 v
8 F0 A: h, `/ E- e/ m& _* P0 I- x. Ytvb now,tvbnow,bttvb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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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。
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/ e3 n1 Q. V8 i" q- R" C. Z5 Y& b公仔箱論壇如果我們把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3,0 b" h% H; o" ]$ g9 S8 I2 Q+ H
7 x0 h# {- o2 s0 |! {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。
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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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" W! X2 T6 ~' }% A8 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。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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$ A: ]: l9 t+ z5 e z公仔箱論壇tvb now,tvbnow,bttvb; Z8 |. S/ y; ^. n- ~# C C# u+ H' V
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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,7 W6 G& R) d O4 p
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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,
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7 w1 S z4 y9 e! Itvb now,tvbnow,bttvb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。$ u! p" {3 Z: n4 p3 q6 v
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i6 t6 ?8 _% I6 m公仔箱論壇因此在這三個介於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。公仔箱論壇+ c/ ^ }: v& z8 M e
' |6 T: l8 S) Q' p) M$ b0 \5 ~公仔箱論壇只是——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6 G ^, x) V* p
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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。
; \( ^/ o2 V) `* Xtvb 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。4 h. Y \2 u- x2 b! d
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未來之路:ARMTVBNOW 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。+ a3 n. Y' I- i: c
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- n, w/ u5 P" F7 g! b# F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,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。# L! R! N/ y% R3 w/ |5 A) Y
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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。6 e J6 P0 ^8 e& v9 r \6 ~
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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,tvb now,tvbnow,bttvb. R. F: m3 T V+ q0 F9 Y3 U3 f
* }0 i# C9 `2 U) ?9 b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,
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高通則會用Krait 400與之進行對抗,
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+ N4 d& }) ~0 K; p1 E- T' `5 ?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。對抗的資本是超過2GHz的頻率,一如當年Pentium 4時代的英特爾。
. W/ q# z3 U( d; B- d2 b# 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。
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7 W U2 ]1 r/ ~8 p5 R9 \對於Cortex A15這個架構而言,如果不搭配Cortex A7(或者nVIDIA的伴核),+ P; p* X. i) v
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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。5 [( W# T/ y! L1 K. [! b
5.39.217.762 Z8 f' ~ U4 o. i6 \
目前有傳聞,LG和華為都在設計自己的Cortex A15 SoC,
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" u6 x; Q* N5 L5 u! D. S: H5.39.217.76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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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。
6 e0 H! j( `, V: q2 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。
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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。5.39.217.76) B8 L, | ^# C- a% l+ [$ L
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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,
' h# y* |& Y% o; n* U- ^7 X4 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。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。+ ?' V& |+ N5 g3 {
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。5.39.217.76& Q" E7 O& V4 R4 P
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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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. h3 Y; ?6 R5 p3 |5.39.217.76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。tvb now,tvbnow,bttvb4 x$ {" T; x' V8 N& l7 i* n1 x
' ]. T u' ]* j+ Q) ~' C/ {5.39.217.76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,. t$ x% E4 Q, ^* o1 o$ [9 h; L
2 e1 @) M) C _& I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。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。) L) `! |% h$ r( }# R" A% b' s
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因此對於那些手持Exynos 4412的用戶,例如Galaxy S3的用戶而言,
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! V5 B* \4 j) i4 B: ^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。
]% C- c- n4 [7 w6 K: X' `- C! b# q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。" }, L# L. g& P' O
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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。
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, ^7 k4 f6 b: x9 S, o3 V5.39.217.76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,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。! X4 X9 f a/ Y$ S1 @
( B/ R$ h! z6 D9 x$ rtvb now,tvbnow,bttvb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,bttvb# A: V1 M: ]- u
8 D3 H. D" Y& b8 L! `7 @0 D或許硬件大戰的後果是所有人都無法逃避的。
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( d1 V1 s5 w# l. n+ O4 ^0 g0 ]tvb now,tvbnow,bttvb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,tvb now,tvbnow,bttvb1 `9 V/ H: `7 Z' C
* d; t$ a% J3 n) D. G- O- e1 f1 @公仔箱論壇都不具備太高的選擇價值。而如果你是遊戲重度玩家,公仔箱論壇7 h& G; a6 y) X5 U$ L& [, R0 C
% ^/ s7 D) `7 }1 l, |* d# ~, a# R那麼Exynos 5 Octa在Android陣營裡會是一個非常好的選擇,$ M, H- k" ~' z/ V1 G1 |7 w; Q; I
. X4 |3 [ D9 q1 i0 O5.39.217.76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。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, R) w( ?6 J5 v. ~) o
: M" y% }7 K4 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。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,, C3 V8 S, w1 P, B/ r3 @, ?4 `
9 D& y# e$ h$ E2 L5.39.217.76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。tvb now,tvbnow,bttvb* E0 t- d. N# |
; \& a( F- g$ d' e4 a7 v, A# O5.39.217.765.39.217.76' E) ?/ x# L: V9 y- w5 k% B6 o; D
2 y0 ~ r4 @7 L q; X R# Q/ j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," e1 P& n u2 Y( S, ?0 X' l
& _9 e: ]: l: S公仔箱論壇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。公仔箱論壇) h) O, X! i* x; s, C+ V1 L9 i
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5 X! k2 M1 m- v. v0 V. I1 ] q, q% q
# }# J# g. { u, u7 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。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,tvb now,tvbnow,bttvb4 `" h6 S) B. H4 h9 T7 A, t
1 O; H, }9 s# {# i# vtvb now,tvbnow,bttvb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,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 Z1 m+ \1 y4 G9 f) c, M
* L q* f/ V5 _' h" Q! a2 s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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1 d6 a# i# s3 `: HTVBNOW 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,
6 A0 ]( X! h% R$ 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。公仔箱論壇5 K& k9 [& V. q/ O; t- H
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。公仔箱論壇 L. _7 ~9 ], K
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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。公仔箱論壇7 j7 F# M% [% n4 y6 N3 w
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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,
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7 i/ i1 U; _7 I8 Q: J6 l0 J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。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。* [2 \/ [6 B8 [) ? K8 w
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更糟糕的是,即便EUV光源的功率解決了,
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EUV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,tvb now,tvbnow,bttvb n# ^9 w, M% Q* r: U
% p2 p8 b& M# u& ]9 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。這些問題甚至比提升EUV光源功率更加 棘手。
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* l1 f) A7 U& f, N' w7 c3 }6 @公仔箱論壇
" e2 R B" J+ o* a% o! S* dtvb now,tvbnow,bttvb
0 ?9 C; u9 a: c0 e& C$ B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,tvb now,tvbnow,bttvb/ }2 R3 V. B0 C# C* W# o! A
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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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16/14nm工藝上,全球代工廠都將被迫採用193nm三次曝光來實現。 |