16nm工藝的麒麟650也不是吃干飯的料！

　　千元機(jī)自從2014年引爆市場以來，時(shí)至今日熱度絲毫不減，競爭態(tài)勢越演越烈，各種曾經(jīng)只能在高端機(jī)上看到的功能被紛紛下放，成為了不少消費(fèi)者的購機(jī)首選。

　　然而，在各種高端功能普及的同時(shí)，我們也看到，無論它們名字起得多么花哨，營銷多么亮眼，現(xiàn)階段千元機(jī)競爭的主要還是參數(shù)配置的競爭，而且同質(zhì)化極高，對于涉及功耗發(fā)熱這種事關(guān)用戶切身體驗(yàn)的地方卻少有提及。前不久，榮耀發(fā)布了新款千元機(jī)暢玩5C，主打賣點(diǎn)是16nm FF+工藝的麒麟650，聲稱帶來了“芯片級的省電”，將千元機(jī)配置競爭拉回到芯片工藝制程上來，現(xiàn)在就來看看榮耀到底在玩神馬套路？

　　從納米制程聊起

　　一般我們評價(jià)一顆處理器怎么樣，除了核心數(shù)、主頻架構(gòu)之外關(guān)注最多的就是制程工藝，因?yàn)橐活w成品處理器是由不同材料制成的許多“層”堆疊起來的電路，里面包含了晶體管、電阻器、以及電容器等微小元件，它們之間的距離就是制程工藝。而小小的一顆處理器內(nèi)部規(guī)模卻是異常龐大的，集成的元器件很多，我們用肉眼已經(jīng)很難看到，所以衡量制程工藝距離的單位就采用了新型的“納米”。（看上去如果覺得比較復(fù)雜可以看該部分最后一句）

　　納米代表十億分之一米。如果你理解了上面所描述的信息，那不難得出一個(gè)結(jié)論：處理器的制程工藝越先進(jìn)（納米數(shù)越小），則同等面積下集成的晶體管數(shù)量也就越多，各元件間的間距也就越小。集成的晶體管數(shù)量越多，我們可以直觀的判斷其性能肯定越強(qiáng)，那元件間間距縮小又有什么影響呢？

　　簡單來說，縮小各元件之間的間距后，晶體管之間的電容也會隨之降低，從而提升它們的開關(guān)頻率。而因?yàn)榫w管在切換電子信號時(shí)的動(dòng)態(tài)功率消耗與電容成正比，所以功耗也能順勢下降不少。另外，這些更小的晶體管只需要更低的導(dǎo)通電壓即可運(yùn)行，所以根據(jù)動(dòng)態(tài)功耗與電壓的平方成反比的規(guī)律，此時(shí)能效會有效提升。

　　當(dāng)然，先進(jìn)工藝還讓同一片晶圓可切割出來的芯片更多，推動(dòng)單片芯片成本的降低，攤平昂貴制造設(shè)備的投資成本。不過近年隨著制程逼近摩爾定律的極限，這方面的紅利已經(jīng)非常微薄了。

　　總結(jié)一句話，16nm芯片能提高手機(jī)功耗、降低電壓和提升效能，不過會提升芯片本身制造成本。

　　目前主流的芯片制程

　　在目前市面上常見的SoC中，主要以28nm、20nm、16nm和14nm這4種制程為主，每種制程根據(jù)生產(chǎn)工藝不同還衍生出很多版本，比如28nm工藝，先后就有LP、HPM、HPC、HPC+四種版本。我們熟知的驍龍615采用的就是第一種LP工藝，耗電量很高；驍龍801、Helio X10則采用高K金屬柵欄技術(shù)來減少漏電和發(fā)熱；第三種HPC工藝使用的SoC比較少，目前只知道麒麟930采用過，它能使SoC縮小十分之一的情況下耗電降低三分之一；而HPC+則是28nm的最后一個(gè)版本，相比HPC可在同等性能下漏電量減少一半，在同等功耗下性能提升五分之一，目前千元機(jī)常見的Helio P10采用的就是這一工藝。

　　20nm工藝采用的芯片主要是驍龍810/616和Helio X20/X25，表現(xiàn)并不出眾，感覺更像一種過渡性質(zhì)的工藝，完全壓不住Cortex-A57內(nèi)核的發(fā)熱，迅速就被16/14nm取代。 16nm和14nm是當(dāng)下最先進(jìn)的制程工藝，分別是臺積電和三星的代表工藝（英特爾也是14nm），雖然從字面看后者要領(lǐng)先2nm，但實(shí)際表現(xiàn)都差不多，甚至起初臺積電的16nm在性能上還要略勝三星的14nm，比如在蘋果A9芯片中。原因在于臺積電的16nm是第二代的FinFET Plus工藝，而三星當(dāng)時(shí)為A9代工的是14nm第一代LPE工藝，直到今年才在Exynos 8890、驍龍820上采用了第二代14nm LPP工藝挽回了面子。

　　16nm FF+工藝目前只有蘋果A9、麒麟950/955兩款SoC使用，都是定位旗艦級別，所以麒麟650是首款面向中低端機(jī)型的16nm FF+工藝芯片，也是第三款該工藝量產(chǎn)的SoC，那么它將對千元機(jī)產(chǎn)生什么樣的改變呢？

　　千元機(jī)一次質(zhì)的飛躍

　　16nm此前在旗艦機(jī)中的表現(xiàn)大家已經(jīng)有目共睹了，三星憑借同級工藝鎮(zhèn)住了A57內(nèi)核，iPhone 6s更是憑借16/14nm工藝打造出旗艦芯片A9，在相比iPhone 6減少100mAh的同時(shí)續(xù)航保持不變，性能還得到了大幅提升。華為去年發(fā)布的麒麟950也因?yàn)椴捎昧?6nm FF+工藝，相比28nm HPM工藝功耗降低70%的同時(shí)安兔兔跑分高達(dá)82000。

　　而放眼現(xiàn)在主流的千元機(jī)，流行的SoC主要是28nm制程的Heilo X10/P10、驍龍615/650，雖然從參數(shù)看都很強(qiáng)大，動(dòng)陬八核心吊打蘋果，然而廠商不會告訴消費(fèi)者的是：這種性能是通過是建立在高耗電量基礎(chǔ)之上，相應(yīng)的必須加大電池容量來進(jìn)行補(bǔ)足。更令人哭笑不得的是，廠商們反而還把這種大電池當(dāng)作賣點(diǎn)來進(jìn)行宣傳。

　　麒麟650推出的最大意義就是首先在千元機(jī)中引入了領(lǐng)先主流芯片兩代的16nm FF+工藝，較上一代麒麟620在CPU性能提升65%、GPU性能提升100%的同時(shí)降低了40%功耗，能效比實(shí)現(xiàn)最大化。據(jù)華為官方的說法，其在配備3000mAh電池情況下可以重度使用1.34天、靜止待機(jī)25天，大大超過目前千元機(jī)的續(xù)航表現(xiàn)。

　　同時(shí)，麒麟650內(nèi)部還集成了最新微控制Cortex-M7內(nèi)核的i5協(xié)處理器，能以超低功耗來收集各種傳感器的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)承擔(dān)一些相對復(fù)雜的運(yùn)算，盡量減少CPU的調(diào)度和消耗，比如我們?nèi)粘Ｊ褂米疃嗟挠?jì)步功能。

　　除此之外，麒麟650還在基帶中內(nèi)置了芯片級的防偽基站技術(shù)，可以在手機(jī)通信底層對基站進(jìn)行甄別，拒絕與偽基站通信，從源頭切斷偽基站可能帶來的詐騙電話和垃圾短信，安全性在千元機(jī)中絕對屬于佼佼者。而說到安全，指紋這項(xiàng)千元機(jī)上已經(jīng)普及的功能也是備受關(guān)注，為此麒麟650同樣采用了芯片級的保護(hù)，通過ARM的TrustZone技術(shù)，將指紋的讀取與存儲都在芯片內(nèi)部完成，并采用加密密鑰硬保護(hù)的方式，任何第三方應(yīng)用都無法直接訪問指紋傳感器，以保證指紋信息安全無泄漏。

　　總結(jié)

　　就最直觀的感受而言，16nm工藝對于千元機(jī)來說最大改變在于續(xù)航方面實(shí)實(shí)在在的提升，它讓千元機(jī)不再需要靠大容量電池這塊遮羞布來掩蓋缺陷，實(shí)現(xiàn)千元機(jī)質(zhì)的變化。說實(shí)話，這種務(wù)實(shí)的做法遠(yuǎn)比片面強(qiáng)調(diào)性能、核心數(shù)要更接近現(xiàn)實(shí)需要，畢竟如今SoC性能方面早已不是短板。

　　而如果從安全性、智能化方面通盤考量，16nm加持下的麒麟650也讓千元機(jī)第一次擁有了真正接近旗艦機(jī)的綜合體驗(yàn)感受。