華為如何評(píng)價(jià)其最先量產(chǎn)16nm工藝芯片？

來源：超能網(wǎng)

最近一段時(shí)間，圍繞國(guó)產(chǎn)的麒麟950處理器及高通的驍龍820處理器產(chǎn)生了很多爭(zhēng)論，華為經(jīng)過K3V2、麒麟910、麒麟920及麒麟930系列處理器的洗禮，在麒麟950處理器上已經(jīng)成熟起來，這款處理器號(hào)稱三項(xiàng)世界第一——首個(gè)商用A72 CPU核心、首個(gè)16nm FinFET Plus工藝以及首個(gè)商用Mali-T880 GPU核心。不過麒麟950在很多方面也很保守，GPU只有MP4四核，遠(yuǎn)低于三星Exynos 8890的MP12，基帶方面還停留在Cat6級(jí)別，也大幅落后驍龍820，ISP方面就更不如驍龍820了。

在此之前，國(guó)外權(quán)威網(wǎng)站Anandtech借著小米手機(jī)5簡(jiǎn)單比較了麒麟950與驍龍820的性能，初步測(cè)試顯示麒麟950的能效比很強(qiáng)大，甚至大幅領(lǐng)先驍龍820，部分CPU性能測(cè)試中也超越了驍龍820，只不過在GPU性能測(cè)試中麒麟950就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如了，這點(diǎn)跟我們之前的分析是差不多的，麒麟950在GPU方面的保守使得其性能都沒有超過上代驍龍810的水平。

如何評(píng)價(jià)麒麟950的技術(shù)水平？繼而引出了麒麟950處理器是否意味著國(guó)產(chǎn)手機(jī)處理器能達(dá)到甚至超越了國(guó)際一流水平的驍龍820/Exynos 8890處理器的問題。最近這個(gè)話題在微博、微信及其他社交媒體上討論的很熱烈，嘲諷麒麟950不行的人有很多（不管是出于什么動(dòng)機(jī)），不過自發(fā)支持華為或者華為發(fā)動(dòng)的水軍勢(shì)力也不弱，雙方激烈斗爭(zhēng)了很多回合了。

華為官方也在各路媒體出了很多文章引導(dǎo)輿論，前兩天在微博上發(fā)表了一篇長(zhǎng)文，解釋了華為手機(jī)是如何率先量產(chǎn)16nm FinFET Plus工藝的。雖然是官方軟文，不過很多內(nèi)容值得一看，介紹了處理器設(shè)計(jì)與生產(chǎn)之間的關(guān)系以及簡(jiǎn)單的處理器研發(fā)、制造流程。

以下是華為手機(jī)的原文，大家可以參考下，也是個(gè)學(xué)習(xí)的過程。

Mate8上搭載了華為自主研發(fā)的重磅級(jí)芯片麒麟950。是業(yè)界首款商用臺(tái)積電16nm FinFET Plus技術(shù)的SoC芯片。該技術(shù)相比20nm工藝，性能提升40%，功耗節(jié)省60%。那么為什么華為要選擇16nm FinFET Plus工藝呢？16nm FinFET Plus工藝是臺(tái)積電的技術(shù)，要領(lǐng)先也是人家臺(tái)積電領(lǐng)先，跟你華為有什么關(guān)系？這樣領(lǐng)先的制造工藝，可以給你華為用，也可以給別的廠商用，華為有什么可領(lǐng)先的呢？下面就來為大家揭秘這其中的真相。

◆ 芯片工藝如何選擇 關(guān)鍵看能效比

麒麟950為何要選擇16nm FinFET Plus工藝？畢竟在當(dāng)時(shí)16nm FinFET Plus工藝并不成熟也不穩(wěn)定，沒有量產(chǎn)的依據(jù)可循，投資還那么龐大。我們假設(shè)以28納米為基礎(chǔ)，20納米用傳統(tǒng)的晶體管架構(gòu)走下去，集成度還OK，是28納米的1.9倍，但是功耗只能降到75%。而16nm FinFET技術(shù)，正好解決了28nm以下的漏電問題，功耗只有28nm的30%，性能可以提升兩倍。這是很完美的一個(gè)工藝。所以華為芯片做出了通過技術(shù)創(chuàng)新突破瓶頸的選擇：開始了16nm FinFET Plus工藝的技術(shù)突破之旅。

◆ 芯片能否量產(chǎn) 關(guān)鍵看前端設(shè)計(jì)水平

芯片生產(chǎn)鏈，主要分為前端設(shè)計(jì)、后端制造及封裝測(cè)試，最后才投向手機(jī)廠商。不同的廠商負(fù)責(zé)不同的階段，環(huán)環(huán)相扣。

前端設(shè)計(jì)是整個(gè)芯片流程的“魂”，從承接客戶需求開始，到系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)，再到編碼、測(cè)試、布局布線，最終輸出圖紙交給代工廠做加工。華為主要負(fù)責(zé)的就是這個(gè)階段。成功開發(fā)一款SoC芯片,有數(shù)百個(gè)IP，這些IP都需要提前大半年時(shí)間定制,都要在同一時(shí)間點(diǎn)同一種工藝下集成，對(duì)前端設(shè)計(jì)人員要求極大。一旦工藝出現(xiàn)變化,哪怕是從16nm FinFET變換成16nm FinFET Plus,所有的IP都需要重新定制，有的時(shí)候，新工藝庫中某個(gè)參數(shù)變更，布局布線就要來回修改幾十次。這些工作都需要前端設(shè)計(jì)工程師對(duì)新工藝一定要有正確的理解和判斷，否則不可能高質(zhì)量按時(shí)完成。

后端制造是整個(gè)芯片流程的“本”，拿到圖紙以后，臺(tái)積電就開始光刻流程， 16nm FF+工藝的基本生產(chǎn)周期要4~5個(gè)月左右。 封裝測(cè)試是整個(gè)芯片流程的“尾”，臺(tái)積電加工好的芯片是一顆顆裸核，外面沒有任何包裝。裸核是不能集成到手機(jī)里的，需要外面加封裝，用金線把芯片和PCB板連接起來，這樣芯片才能真正的工作。一般封測(cè)周期在1個(gè)月左右。

介紹到這里，就基本上可以說清楚芯片是如何量產(chǎn)出來的了。一顆芯片能在哪個(gè)工藝下量產(chǎn)，除了代工廠要具備芯片加工制造的能力以外，設(shè)計(jì)廠商也需要具備芯片在同種工藝下的設(shè)計(jì)能力。就像房地產(chǎn)公司要開發(fā)一座房子，是用磚頭蓋還是用木頭蓋，蓋成別墅還是小木屋，這些都是房地產(chǎn)設(shè)計(jì)公司決定的，而不是建筑公司決定的，建筑公司只掌握著工匠技術(shù)。這就能解釋，為何華為敢說自己麒麟950是業(yè)界首款16nm FinFET Plus工藝下量產(chǎn)的SoC芯片了。

◆ 結(jié)語

大部分的手機(jī)用戶最關(guān)心的是性能和功耗問題，是否流暢，是否耗電。這些體驗(yàn)跟CPU的選擇、工藝的選擇是密切相關(guān)的。對(duì)于旗艦產(chǎn)品來說，過硬的性能和能效比是最重要的！華為非常在意消費(fèi)者的感受，并希望通過自己過硬的技術(shù)能力，不斷挑戰(zhàn)自己，突破自己，以使得產(chǎn)品能達(dá)到甚至突破消費(fèi)者的預(yù)期。當(dāng)然這也解釋了為什么不是所有廠商都能在第一時(shí)間采用臺(tái)積電16nm FinFET Plus這樣頂尖的制造工藝的原因。