關鍵之中的關鍵:半導體工藝
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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。tvb now,tvbnow,bttvb1 T0 r' W- Y. B" ^7 A0 @
% H% N1 y, j3 Z0 [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。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。3 f( @5 A4 c0 h, B' g
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再往上,就撞到了難以踰越的功耗之牆。tvb now,tvbnow,bttvb* c- K) \9 j; \' S" j
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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。tvb now,tvbnow,bttvb6 ^3 u' J# M9 R3 i9 l
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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,公仔箱論壇# O# p8 a$ G* j5 b- O3 V C
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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,
# L1 I" _/ ^3 f. J# [! G/ p8 S1 u7 w# w
! j& e% q; w( ]% B. g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。3 y$ x+ E, @0 J
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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。
: ]% G( q+ y* U# Z5 v, Q+ L1 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。% _6 \9 i$ k4 n! q% ?' e1 W$ S
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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。www3.tvboxnow.com P: U d, L/ t+ f
# A! ?/ V' g" V" q公仔箱論壇沒錯,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,9 R( ^, q% E8 M2 e1 [/ O/ {7 V( Y
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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,
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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。$ B2 a: V& X+ C7 ]
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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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8 t, i: U. Y; i( D公仔箱論壇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。
' |+ b5 e7 G9 X# x$ N/ C/ s8 t公仔箱論壇
, t i( Y4 B) J9 @5 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。tvb now,tvbnow,bttvb2 F: v& a3 e2 `6 ^, f
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' W; [& B# ?+ d9 Y d% _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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& p8 O- d2 _, |3 u& R* Q這是因為對於一個線寬只有30nm的晶體管而言,
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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。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 a' p, B* i4 Y4 t* d+ L
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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。
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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?
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. Z2 b; ^: r4 [更多的只能靠猜測,靠無數次的實驗。7 I9 l4 l% d$ F9 ~% z: O
4 d% G# ?( X* [" P; j9 I4 z7 \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。tvb now,tvbnow,bttvb. T4 k* p2 l! H) {6 h
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" R3 m J, ^( C! O! w$ ]% x4 t' ]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?tvb now,tvbnow,bttvb$ Q1 w2 Y1 d4 f4 P( S; I
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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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! ~! \ ~. c- a) B: a+ F0 R台積電TSMC的工藝路線對於業界的影響力是最為巨大的,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。5 T, H0 Z1 L" }
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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" W: r2 k5 L8 f$ f& Y( s: \ C9 Q7 J. _
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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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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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5 Z8 { W+ `" ]5 K$ Q- e0 u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。3 `1 J) a9 C" v; g$ E, [. X
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。tvb now,tvbnow,bttvb0 `: a& R' i. T5 q6 f; }
1 @% S6 {6 j: s, F: ]( ~公仔箱論壇它的性能,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。+ S2 s h8 [& k h9 [, Y( L
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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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也就是說從28nm到 20nm,TSMC只實現了20%的漏電降低。
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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。www3.tvboxnow.com9 D- H: w1 i# g2 Z2 Q7 b7 R0 {
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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,2 x: J; X0 f6 q. P
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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,- o) x4 P' |% U7 o 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,9 K j- F$ |9 W3 q3 k. j. K
9 | r7 a/ @/ n: z, ]5 v$ a( 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。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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& s) O; ^$ {$ W. }1 H" Z2 F3 u那麼更先進的工藝呢?例如16nm?根據目前的規劃,www3.tvboxnow.com( i5 ~, |0 L6 `* \- Y
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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。. p* W, [7 v" O G2 f
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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,www3.tvboxnow.com' b7 m7 q8 V7 ]) r8 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。公仔箱論壇# Q' K9 o# ~: Q$ s1 F2 D
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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,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: x) C5 b- }0 R R
* K2 k, F* R: z* A, R" V9 v& g公仔箱論壇至少在筆者看來,TSMC 可以在2015年量產16nm finfet的概率幾乎為0。
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9 ^7 ^; _' F$ B$ pwww3.tvboxnow.com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,www3.tvboxnow.com% b, o& ^' q! D) I; x# |, Z
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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,公仔箱論壇# `" y6 E7 g6 U. q: Y
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因此不需要投以太大的注意力。
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3 ^7 ~& G# S, G# p. D/ Itvb now,tvbnow,bttvb![](http://news.mydrivers.com/img/20130811/s_c18d9e671a6e4fedab72443ad1baee88.jpg)
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$ N, X- `5 o- K' t I/ I. r8 `tvb now,tvbnow,bttvb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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; Y2 j& a& }$ q1 \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。6 K2 X9 ^4 F; @; V( c6 h2 s. f
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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,公仔箱論壇8 Z) i& ~" J# |2 m
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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。tvb now,tvbnow,bttvb8 s# w6 K/ ~5 a" q8 K
: h5 ~( f* N1 }9 v* v, S) i- e7 [因此我們似乎必須接受2014到2015年的空窗期。
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X% S. `& U& T# qtvb now,tvbnow,bttvb, M \( g4 ]/ D8 v6 a, Z- e
* N' r$ F% \8 g5 _2 s; @( bwww3.tvboxnow.com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,
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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,bttvb% @( [* ^( v! U+ t( ~$ [
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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。8 j2 H* C% j3 n& e2 ]3 x" Q+ G3 u
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所以保守來說,我們依靠了40年,
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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,
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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。
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6 G7 U ~: N' \7 Y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,公仔箱論壇% o p; s! \# k" _: v5 }- R6 b$ E
2 z: K3 H: b! b3 a& [: I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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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。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 ^" _1 T& M( i/ K9 j7 O* {5 {
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: ^# @3 B3 n, A$ r) v! S9 @- C& F. t3 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。新架構,新希望?www3.tvboxnow.com9 J* O" P4 w. [% g
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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:tvb now,tvbnow,bttvb# M; d3 U- ]- s* C
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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?公仔箱論壇% E0 V1 b0 S, n( p
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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。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。& m. ]. g1 w1 S! C
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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。
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J( D- r3 q2 L' 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。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,
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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。
( Q: v! `7 V; `1 [) p9 \' B/ _ 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。
7 Z( }* _1 j" I+ ?4 m6 Cwww3.tvboxnow.com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,6 Y7 g1 p/ w% } [5 y
4 u* _) i) y6 K0 g5 L* p; qtvb now,tvbnow,bttvb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。& ? n: e' t* e8 }$ ?
7 T: ?+ u! J6 W. b# W而且,A15也的確做到了絕對性能提升兩倍的設計目標。2 q# A5 n |. \* I
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( @: } G8 D W& Z0 e7 b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,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 S/ {# [0 c5 M4 ^+ d' P$ s# m
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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。tvb now,tvbnow,bttvb7 R5 V4 z% e) Y9 ?
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由於工藝的失算,Cortex A9事實上失去了後繼產品:公仔箱論壇+ N( ^4 }4 c) A( Z4 P
. ~6 B2 D+ \( ?9 BCortex A7的能耗比雖然很高,但其性能太弱,甚至不如CortexA8;8 o: I7 j5 x& D" J9 @; R+ _; |
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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。www3.tvboxnow.com8 t, T$ I( {2 h' G# I- n
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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。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 L0 x) S2 v4 k& Y% c* U
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% ?' o6 W8 S j6 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。
* |! `9 o" m( B& L1 D' t- D3 S( stvb now,tvbnow,bttvb很明顯,ARM被TSMC這個隊友坑慘了。
- W6 T9 j. [% A- f' E n! etvb now,tvbnow,bttvb![](http://news.mydrivers.com/img/20130811/s_d0d9e097188d4c3483c0d0a1e1182dea.gif)
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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——tvb now,tvbnow,bttvb1 Z7 Y9 B" m7 V: i
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,4 K2 z+ I% A0 ]- F$ q3 I
' t7 c- Z" c0 ?9 I( X: b5 `; o' `tvb now,tvbnow,bttvb把注意力集中在對Cortex A9的優化和提升上。公仔箱論壇" |, N5 I" r: r7 P; f
: c! b8 k9 c8 }2 t( n, S0 h2 T: etvb now,tvbnow,bttvbwww3.tvboxnow.com: f2 f; ~4 G% `& Z& }' h2 F
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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,, u7 d0 y# m4 k: ~+ d6 N0 b
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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。% z1 f, t& g0 W, H3 I3 ]) B
) B) Q5 z& S/ ?. B公仔箱論壇當然,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,
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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。 \& B, O" _+ J# f. ^: D, ?
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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。www3.tvboxnow.com5 b% L. m! D4 n% l; F5 k
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, Y. r" c% A# \公仔箱論壇![](http://news.mydrivers.com/img/20130811/4e889c1b004848a79e6b3cd6dc9eefcd.jpg)
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在設計規格上,ARM終於放棄了宏偉龐大的「200%性能提升」,% N' f* _! C9 m0 e) x
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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,tvb now,tvbnow,bttvb" A$ g4 O# F( c* ?1 U' U
9 P& M0 E! ^2 @# ?1 N3 {1 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。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 I/ ~/ C8 k$ h( a: 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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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,www3.tvboxnow.com$ X2 b1 {- K! Q! D) p
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學習前輩Cortex A15和A7的先進經驗,
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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,www3.tvboxnow.com/ L9 @2 L; F L- l
! k6 |! V; n+ c- a公仔箱論壇並且和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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, ~/ ]0 I0 v6 l3 t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。
* h; M5 H' J! N6 @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 r2 ~$ q6 H' U7 L6 H
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Cortex A12憑什麼降低了功耗?主要是三方面,tvb now,tvbnow,bttvb9 a( c8 m) d2 O) G7 f% Y, f% D
" u# y2 |9 K- D! {$ C& @ _1 b Ztvb now,tvbnow,bttvb一方面是最大並發取指數從3降低到2,tvb now,tvbnow,bttvb0 p& K/ `. y0 i) M8 F) X: ]! q
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另一方面是大幅度縮減了指令派發隊列,www3.tvboxnow.com. Y6 x8 X8 | L2 v# ^2 t
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最後一方面是大幅度縮減了運算單元的數量。9 {, v* R5 X' K+ r
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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,tvb now,tvbnow,bttvb1 Y/ J; j: J: @, ]. _( Y
2 l6 }1 t+ F; c, ?) C* ptvb now,tvbnow,bttvbCortex 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,. ?4 R5 |. L; I6 i
2 j R" }) x; S: b Nwww3.tvboxnow.com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,
2 @6 ]/ t' r9 t! E1 Bwww3.tvboxnow.com
, ?8 I5 l! Z( \' u# H0 }4 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。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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& I( Y6 b0 }; ^ 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。
9 v3 C% Y0 ^6 l- y5 \5 t4 \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。www3.tvboxnow.com: t) m6 k0 K4 v; N/ g
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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,/ U7 _$ `9 b7 i" u7 T! `
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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——
3 K: ^4 U+ H8 F5 G8 p" S( fwww3.tvboxnow.com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 {6 X8 @( d7 u3 N ~5 z8 P! ~3 K+ 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。9 N5 j. n4 r! w
. \/ X& y& d( ^0 X! 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。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,www3.tvboxnow.com% Y3 [& O) t r9 D* T5 A. Q
+ W% C7 q9 d! t/ |6 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。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。. X1 v. \# x+ g' {
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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。
6 q1 R, L8 A% y. 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。
6 ^, C- n+ f6 Jwww3.tvboxnow.com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,
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/ `/ U% R' _$ ]) k& g) h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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, r3 _5 E7 S! ^9 b7 R# k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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" v7 k1 j: H- t2 l; J5 X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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3 [0 @7 p# {( a4 Y4 T6 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。
; K6 k, Z6 q2 _; nwww3.tvboxnow.comTVBNOW 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# L6 [3 n3 P7 b e! N' |7 `
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,公仔箱論壇) |7 e; G/ t! h& }7 a7 O0 {
3 B2 s% ] W5 ]$ S. 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。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,
2 d9 i& g' B* D! p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。4 Z# Z9 r) ]* L: s4 u2 R$ r
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。3 h: g9 B; F# s# N) _- a* ^! Q+ [8 j
$ p1 O4 q/ G+ }% M, 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。www3.tvboxnow.com1 Y5 R% z4 g# v% G
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。, [ `/ @. F8 g9 y
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,bttvb0 ?' y4 B8 q$ x) \
) L* }3 I9 j" Y+ T8 c( Otvb now,tvbnow,bttvb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。www3.tvboxnow.com: F5 N$ W( o- F
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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。8 r1 L; Y9 n5 u) E: ~3 x I: G
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* Q/ E$ R x( {+ _* ctvb now,tvbnow,bttvb未來之路:ARM
6 ?% M8 [6 q- }2 q9 x) E0 {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。
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9 s" S( S, v1 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。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。8 |5 J8 X8 P& j; ]# {/ v# U5 e5 c
! J, u0 k% D' C% J( Uwww3.tvboxnow.com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。/ n6 v5 R2 L* K2 {3 |" G
# E8 ?5 h$ c" S 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。5 q5 y4 E9 [! h \! O& o
w @: e. r: G! R/ _公仔箱論壇由於新的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,# j0 b3 L4 c3 J) {4 o
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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,, Z, T: a8 {! w- N& ]8 {: @5 @2 f
% h. s1 m( e: y$ c8 k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,www3.tvboxnow.com# i; I" W- O; l# J* D; k
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& `7 h, b. q% T; H
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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8 y3 k; \8 m% m! x! B% x對於Cortex A15這個架構而言,如果不搭配Cortex A7(或者nVIDIA的伴核),
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% l& H" b4 _/ Q2 f; s f5 `. `+ 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。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,
& c/ }. Y/ |; M2 T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。+ L6 [1 x# W% I% {9 ` T9 N
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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! }* K# c4 K# K, i3 b$ x; m2 |# H2 ?! 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。目前有傳聞,LG和華為都在設計自己的Cortex A15 SoC,公仔箱論壇$ D' f, z/ `4 s9 W3 }
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3 b5 L, ^4 v: v9 S O9 y7 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。公仔箱論壇- e2 R! ^3 a' \7 N
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,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/ |7 ?. o' Z3 v$ \( O6 f% ~- J
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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。
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D- K7 B/ A, C' \tvb now,tvbnow,bttvb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,tvb now,tvbnow,bttvb& S- k! J4 N4 A4 a1 H( n) u
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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。www3.tvboxnow.com- R! `( M ^: l+ L
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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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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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8 J k, p4 J; D: u- P% x1 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。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。www3.tvboxnow.com$ u1 f. ]: |4 p: |& d' u
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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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$ I* M8 `5 O( V1 I9 Y T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。
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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。公仔箱論壇5 H' u! j# W+ ] i
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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。
" @/ {6 k5 ]3 M6 y9 I% 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。
! A0 y6 u2 ]& L% E9 M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,www3.tvboxnow.com5 @% T6 X; h" y) b2 E! R- U
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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,) C$ d1 V& n/ r
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或許硬件大戰的後果是所有人都無法逃避的。2 e) e2 F! j9 s/ p3 F* w# ~
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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,公仔箱論壇$ h' P5 h6 P1 B; t, i
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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,6 {3 S/ F2 {: \* U
8 C: P4 R5 v7 y6 {, 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。那麼Exynos 5 Octa在Android陣營裡會是一個非常好的選擇,tvb now,tvbnow,bttvb" K: [6 a; V5 T% f: g1 E
& `' W! N6 i; @( P" g9 Ptvb now,tvbnow,bttvb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。公仔箱論壇$ I8 c5 \( F1 o& K
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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,公仔箱論壇3 S7 l& }+ [; C
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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。
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+ Y' X1 T8 C. |* b0 [( L- n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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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,5 z& i2 `- r: K2 w1 f+ D9 e, T6 N
4 Z5 P) L& J" 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。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。www3.tvboxnow.com* r0 q' e1 O3 }4 M5 g
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9 D( ^6 Z. }5 d! G8 I公仔箱論壇tvb now,tvbnow,bttvb% I, D7 F% \% O2 |
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,& g: T) R( U4 l
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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,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# T. c0 e) ~/ b% a V1 i- m* 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。, b0 R6 r0 o7 m! ?
; S6 _3 U# T; O! q) [# Vtvb now,tvbnow,bttvb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,
3 _! O; w) q- L$ H% \tvb 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。" r' P" A! j7 R% \
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 m6 m; ^ W+ f# p4 Z2 n% ]
& Y+ j8 }# R. k K( r換句話說,目前EUV光源的功率距量產目標還有10倍的距離。
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# [1 t0 e! {7 ]7 u! vwww3.tvboxnow.comwww3.tvboxnow.com2 @/ \# B {5 q# L1 {
& S2 l5 b; E* g, N* `9 m* 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。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 T' U3 F( ]9 S: J' |tvb now,tvbnow,bttvb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。公仔箱論壇2 [2 Y, k8 A2 m* _
% k; ?2 o T) {) `# A& rwww3.tvboxnow.com更糟糕的是,即便EUV光源的功率解決了,
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1 C. J! r. K. ?" h8 J0 @, h- ?www3.tvboxnow.comEUV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,+ u1 h8 F& F: s, G! Y
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這些問題甚至比提升EUV光源功率更加 棘手。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) e1 ~" T' _' E: ^
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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,
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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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5 @2 T1 `0 s& ^* @* 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。16/14nm工藝上,全球代工廠都將被迫採用193nm三次曝光來實現。 |