苹果的科研技术我们还是可以相信的
在现在这个科技发展特别快的时候,芯片技术每次有点突破,就好像在平静的湖面上扔了一块大石头,激起好多波浪。天风 国际的分析师郭明錤在 X 平台上说了苹果 M5 系列计算平台的情况,这肯定成了科技圈的大消息,好多人都关注,也都在热烈地讨论。
郭明錤说,苹果 M5 系列的芯片会用台积电的 N3P 制程工艺来做。这个制程工艺是 3nm 工艺的升级版,先进得很明显,很可能让 M5 系列芯片的性能变得特别好。更吸引人的是,为了能把生产的合格率提高,散热也弄好点,M5 Pro/Max/Ultra 都会用服务器级芯片的 SolC 封装,还配上 CPU 和 GPU 分开的特别设计。这一堆创新的做法,不光能看出来苹果在芯片研发这方面技术积累得多,还特别能创新,也预示着 M5 系列芯片以后在计算这块会掀起一场技术变革的大风浪。
苹果的 M 系列芯片从出来以后,就靠着性能好、能耗低,在市场上露了脸,给苹果各种设备都提供了很强的动力支持。现在呢,M5 系列芯片马上要来了,这肯定让大家对苹果产品以后的表现有了更多的期待。它不光可能让用户用起来更顺、效率更高,进一步让苹果在高端市场站稳脚跟,还有可能对整个芯片行业的发展方向有很大的影响,带着这个行业往新的技术高度走。
那么N3P 制程工艺的优势是什么
台积电的 N3P 制程工艺啊,在芯片制造这块是个特别大的突破,给苹果 M5 系列芯片带来好多让人特别注意的好处。跟前一代的制程比起来,N3P 制程在性能变好和功耗降低这两方面表现可好了。它通过把晶体管结构和电路设计弄好点,让芯片的运行速度和处理能力明显提高了。在处理数据的速度上,M5 系列芯片靠着 N3P 制程,能更快地完成那些复杂的计算任务,不管是多任务处理的时候在不同的应用程序之间快速地换来换去,还是运行那种大型软件和游戏的时候对好多数据进行实时运算,都能表现得又顺又高效,能给用户一种以前从来没有过的特别爽的体验。
在能效比这方面,N3P 制程的好处也特别明显。它用了先进的技术办法,把芯片运行时候的功耗有效地降低了,让设备的电池能用更长时间。就拿笔记本电脑来说,装了 M5 系列芯片的产品,在平常办公的时候,比如说长时间处理文档、浏览网页、开视频会议这些,在同样的电量下能一直工作更长时间,让用户不用老是为充电这事烦恼。这不光让设备用起来更方便,也跟现在节能环保的社会发展趋势相符合。
芯片的 SolC 封装提高在哪些方面
1 提升生产良率
在芯片制造那一套复杂的流程里头,生产良率是判断制造工艺好不好的关键指标当中的一个。SolC 封装技术在这一块表现出了很明显的优点。传统的封装办法在碰上先进制程工艺的时候,因为芯片结构越来越复杂,常常容易在封装的时候出现各种各样的问题,然后就弄出不良品来了。但是 SolC 封装用了特别的结构设计,它能更好地适应台积电 N3P 制程工艺那种高精度的要求。
SolC 封装在芯片跟基板的连接办法上搞了创新。通过把连接点的布局和连接工艺弄好点,减少了因为连接不结实或者短路这类问题造成不良品的可能性。它那先进的封装材料兼容性和稳定性都更好,在封装的时候能有效地抵抗外面环境因素的干扰,像温度变来变去、湿度啥的,进一步让不良品出现的风险降低了。在大规模生产的时候,SolC 封装技术凭着稳定的性能,能有效地把每一批次芯片的生产良率提高,给苹果降低生产成本、提高在市场上竞争的能力提供了很有力的支持。
2 增强散热性能
芯片在跑得特别快的时候会产生好多热量,要是不能赶紧有效地把这些热量散出去,就会让芯片的性能变差,甚至还会出故障。SolC 封装技术在散热这块精心设计了,给解决芯片散热的问题拿出了创新的办法。SolC 封装用了高效的散热结构,能把芯片产生的热量很快地引到外面的散热装置上。它里面的热传导通道设计得挺合理,用了导热能力强的材料,能让热量很快从芯片的核心地方传到封装的外壳上。
跟其他常见的封装办法比起来,比如说传统的塑料封装,SolC 封装在散热性能上的优势很明显。传统塑料封装导热的能力比较低,热量在封装里面传导得很慢,容易有热量堆在一块。但是 SolC 封装通过把材料和结构优化一下,把热传导的效率大大提高了。在实际用的时候,装了用 SolC 封装的 M5 Pro/Max/Ultra 芯片的设备,在长时间高负荷运行的时候,芯片的温度能被有效地控制住,这样就能保证设备一直保持高性能运行的状态,给用户带来更稳定、更靠谱的使用感受。
CPU 和 GPU 分离设计亮点
CPU 和 GPU 分开设计给苹果 M5 系列芯片的性能提升可明显了。在过去那种传统的芯片设计里,CPU 和 GPU 都集成在同一个芯片上,虽说这种片上系统(SoC)的想法在一定程度上让性能瓶颈少了点,可随着计算任务越来越复杂、越来越多样,它的局限性也就慢慢露出来了。但是 M5 系列芯片用的分开设计,能让 CPU 和 GPU 专心干自己擅长的活儿。
CPU 就像是计算机的 “大脑”,擅长处理那些复杂的逻辑运算、一个接一个的任务,还有对系统资源的管理和安排。在运行操作系统、用各种软件应用程序,还有处理那些需要复杂决定的任务时,CPU 就能发挥出它很强的控制和计算的本事。而 GPU 是专门为大规模并行计算设计的,它有好几千个小的处理核心,在处理图形渲染、深度学习训练、科学模拟这些涉及好多数据并行处理的任务时,有着天生的优势。比如说,在弄 3D 游戏渲染的时候,GPU 能很快地处理好多图形数据,弄出特别逼真的游戏画面;在深度学习模型训练里,GPU 能高效地处理大规模的矩阵乘法,还有神经网络的往前传和往后传这些计算特别密集的任务。
把 CPU 和 GPU 分开以后,它们能在自己的领域里发挥出最大的作用,不会因为资源抢来抢去、任务冲突导致性能下降。当用户用一个大型的设计软件时,CPU 负责处理软件的各种指令和逻辑操作,像文件的打开和保存、工具的选择和使用这些;而 GPU 就专门负责图形的渲染和实时预览,很快地弄出高质量的图形图像。这俩通过速度很快的通信接口来进行数据的交流和一起工作,这样就实现了整体计算性能和图形处理性能的大大提高。
未来苹果仍然是技术的引领者
苹果 M5 系列芯片在制程工艺、封装技术还有架构设计上搞的创新,让它在性能、散热和生产良率这些方面有了很明显的提高。这些创新不光能推着苹果产品的生态往性能更高、更智能的方向走,还会对整个芯片行业竞争的局面有很深的影响,带着行业技术往更先进的方向去。
往以后看,苹果很有希望在芯片研发这块一直使劲。随着技术不停地进步,咱们有理由盼着苹果在后面的芯片产品里,进一步突破技术上的难题,弄出更多让人吃惊的创新成果。在制程工艺上,苹果可能会积极地去摸索,还用上更先进的技术,比如说 2nm 甚至更先进的制程,好让芯片性能一下子提升好多。在芯片架构设计这方面,苹果也许会接着深挖 CPU 和 GPU 分开设计的好处,进一步把两者一起工作的机制优化好,同时再找找更多适合不同用的地方的创新架构。
苹果芯片技术的发展,也能给以后的科技产品弄出更多的可能性。在人工智能、虚拟现实、增强现实这些前沿的地方,苹果芯片有希望提供更厉害的计算支持,推着这些技术快快发展,广泛地用上。装着高性能芯片的设备,能让虚拟现实的体验更逼真、更顺,给用户一种好像就在里面的感觉;在人工智能这块,芯片强大的计算能力能支持更复杂的模型训练和实时推理,给智能语音助手、智能安防这些应用提供更聪明、更高效的服务。