蘋果首發(fā)3nm芯片！我們有必要為這么貴的技術花錢嗎？

最近的數(shù)碼圈非常熱鬧，華為突破工藝封鎖，帶來新的麒麟 9000S 芯片，蘋果也首發(fā) 3 納米制程的芯片 A17，即將上線的還有高通的年度旗艦芯片 8Gen3 等等。

手機性能愈發(fā)強大，很多人會問：我平時就是刷視頻、聊天、看新聞，需要這么好的芯片嗎？為什么我們需要越來越先進的的芯片制程？我真的需要為這么貴的技術買單嗎？今天，咱們就來聊聊你關心的這些問題。

什么是芯片制程

說起芯片制程，就不得不提到一個大名鼎鼎的定律：摩爾定律。如果你對電子產(chǎn)品有一些了解，那么相信你一定聽過這個定律。這個定律的具體內(nèi)容是：集成電路上可以容納的晶體管數(shù)量，大約每 18~24 個月提升一倍。換句話說，芯片的性能每 18~24 個月提升一倍，同時價格將為之前的一半。

圖源：https://unsplash.com/ 攝影師：Brian Kostiuk

這其中芯片制程就是容納晶體管數(shù)量提升的關鍵因素之一。我們常聽到的 7 納米工藝或是 3 納米工藝，主要指的是芯片晶體管柵極寬度的大小，這個數(shù)字越小，晶體管密度就越大，比如最新的芯片已經(jīng)可以有 150 億以上的晶體管。

當然，你現(xiàn)在看到的很多 5 納米、4 納米或是 3 納米的工藝，其實物理上的寬度并沒有真的達到 5 納米或是 3 納米，而是成為一個品牌名，就像手機型號一樣。不過這并不影響制程依舊在繼續(xù)前進。

一般來說，更先進的制程一方面可以帶來性能的提升，以手機芯片為例，它其實包含了 CPU、GPU、AI 芯片、ISP 等諸多部分組成，更先進的制程，比如 3 納米工藝，帶來的更多是大型游戲渲染、視頻剪輯、圖像處理、AI 運算分析等等，需要更多運算和更強性能實現(xiàn)的場景。

另一方面，也會帶來能效的提升，也就是說，實現(xiàn)相同的性能，理論上更先進的制程耗電會更少。當然，制程提升的同時，也意味著制造難度越來越大。

對于普通人，為什么也需要先進的工藝

回到上面的問題，雖然最新旗艦芯片的更強性能普通人可能用不到，但是如果對手機的需求只是上網(wǎng)、聊天、看視頻，性能是否是過剩的？其實我們對于性能的需求比想象中要大，也許在可見的未來，還看不到真正的“性能過?！薄＼浖冀K能夠帶來新的功能吃掉性能提升，并創(chuàng)造新的性能需求，而這些功能其實已經(jīng)在潛移默化影響我們的使用。

1 使用習慣分析

幾乎很多手機都會學習你的應用使用習慣，來推薦對應的應用。比如在健身時間推薦健身 App，在通勤時間把交通 App 放到推薦位置，甚至有的手機可以感知二維碼或掃碼機展示付款碼或者自動掃碼，提升日常便利性。

2 相冊分類

各家手機的相冊應用，都會有照片編輯功能，也都會有地理位置、人物、物體識別，甚至圖片中的文字識別，一段時間的旅行標記和精選時刻回憶。這些信息都是在本地對照片中的地理位置、畫面信息進行計算和標記來獲取，也同樣是通過芯片算力實現(xiàn)的。

甚至再強一點，你不但可以在相冊中實現(xiàn)很高的修圖自由度，甚至可以像修圖那樣快速，無延遲，幾乎無需等待地直接編輯 4K 60fps HDR 視頻，調(diào)整視頻角度，或是長按圖片快速摳圖，并跨 App 粘貼……這些功能同樣需要強大的算力支撐。

3 拍照

拍照功能，可能是手機帶來的最大便利之一了。智能手機的普及，滿足了很多人日常拍照、拍視頻的需求?！坝嬎銛z影”也已經(jīng)成為目前最吃芯片算力的應用之一。在手機有限的相機尺寸之下，計算攝影通過多幀合成的方式，提升照片的動態(tài)范圍，減少過曝或死黑，保證包括大逆光或者夜晚的曝光和細節(jié)畫質，鏡頭望遠的超分辨率算法帶來 100 倍變焦，還有比肩專業(yè)單反、微單的人像背景虛化模擬效果算法……這一切都是芯片實時計算帶來的。

即使你對拍照并不感興趣，也依舊逃不過掃碼。絲滑的掃碼和信息識別，同樣需要算力的支持。比如二維碼區(qū)域模糊識別與局部放大，不同角度的二維碼識別，暗光環(huán)境的快速響應……

4 看視頻

再回到上網(wǎng)和視頻的場景，我們對視頻的需求在不知不覺間提升了許多。今天我們能看到 4K HDR 視頻，與 10 年前老電視劇與老電影 1080p 都鳳毛麟角的時代，幾乎天差地別。更高的分辨率，更高的幀率，以及局部 HDR 顯示的算力支持，同樣有芯片的參與。即使在手機這種尺寸的屏幕上，也能帶來更身臨其境的觀感。相信看過 4K 視頻的你，一定不會愿意再次回到高糊畫質的時代的。

看，你以為你只需要上網(wǎng)看視頻，并不需要多強的性能。但是每天算力在日常使用手機的過程中無孔不入，所以即使你對手機的功能需求并不高，也依舊逃不掉手機算力與芯片升級，也就依舊逃不掉工藝制程的升級。

而最近國產(chǎn)芯片的新突破，也讓我們看到自研更先進芯片的曙光，雖然還不能和最強的芯片相比，但是已經(jīng)實現(xiàn)了不錯的性能。也許再過幾年，先進芯片也不再成為問題。

策劃制作

作者丨李博君 科普創(chuàng)作者

審核丨于旸 騰訊玄武實驗室負責人

責編丨崔瀛昊