为什么cpu制程越小速度越快（cpu制程越小越好为什么）

为什么CPU制造工艺尺寸越小性能越好性能越强？例如7nm跟35nm

那个不叫尺寸，叫制程工艺。随着制程工艺的提升，CPU的发热功耗也会随之减少，在同样的面积里可以集成更多的晶体管,所以性能有所提升，同时由于功耗和发热降低，可以提高主频，这样性能也上来了

为什么CPU制作工艺越小，超频性能越好？

哈哈，为什么要越做越小啊，就是因为越小的工艺制造出来的性能越好啊，最明显的特征在于它的发热量更小，这也是超频的前提啊，很多高手为了超频要用非常规冷却，如水冷、液态氮，为的就是给CPU降温来提高超频幅度。

CPU的性能指标是什么

1、主频，也就是CPU的时钟频率，简单地说也就是CPU的工作频率，一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高，CPU的速度也就越快了，不过由于各种CPU的内部结构也不尽相同，所以并不能完全用主频来概括CPU的性能，主频和实际的运算速度是有关的，只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。

2、外频，外频是CPU的基准频率，单位是MHz，CPU的外频决定着整块主板的运行速度，通俗地说，在台式机中，所说的超频，都是超CPU的外频。

3、倍频系数，倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系，在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。

4、制程技术，制程越小发热量越小，这样就可以集成更多的晶体管，CPU效率也就更高。

相关说明

中央处理器（central processing unit，简称CPU）作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU自产生以来，在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。

CPU出现于大规模集成电路时代，处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算，从4位到8位、16位、32位处理器，最后到64位处理器，从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现，CPU 自诞生以来一直在飞速发展。

CPU制程越大越好还是越小越好？

制程越小越好，上上代CPU制程是90NM的，上代是65nm，现在主流酷睿和目前顶级酷睿I7是45nm，intel下代CPU明年估计会推出的是30nm，

制程越小，也就意味着单位面积上可以集成的芯片越多，性能也就能越大幅度提升，同时小制程的CPU的性能更好，能稳定在更高的频率上，但是制程越小的CPU的产品良率很低加之技术要求更高，所以价格也更贵。

处理器的3nm、10nm，究竟是怎么回事？

近期的芯片产业可以说是大新闻不断。

前者台积电刚刚宣布自己的3nm制程将在2022年下半年正式量产，转眼他又在自己的热搜上又加了一把火，宣布其2nm工艺的研发也取得了实质性的突破。几乎在同时，常年挤牙膏的英特尔也公布了自己的10nm和7nm处理器的推出计划。这一系列的大新闻，就让小黑只能表示：

“我活了这么久还真没见过这等壮观景象。”

不过，对于普通用户来说，英特尔的10nm是不是真的像数字表示的那样落后于台积电的3nm，这些突破对实际使用又有什么影响，才是真正重要的事情。

处理器工艺的nm（纳米），究竟是什么概念？

nm（纳米）的概念，相信大家都已经很清楚了，而处理器制程工艺中的多少nm，指的就是芯片中栅极（Gate，一个用来控制阳极电流强度从而放大信号的元件）的最小宽度。

说到这里，大家应该就可以想到： nm这一单位前的数字越小，同样大小的芯片上就可以容纳更多的电子元件，进而达到更快的计算速度。

▲ 目前芯片的元件密集度已经相当惊人

当然，缩小栅极宽度带来的好处，还不只是这一点。从芯片设计的角度来看，栅极宽度越小，电流通过芯片时的损耗也就越小。

这是因为在缩小了栅极宽度之后，元器件之间的距离也会缩小，那么晶体管（即电子产品中的基础元件）之间的电容也就更低。而晶体管在切换电子信号时的功率消耗与电容是成正比的，这就使他们可以在有更快的切换频率的同时，更加省电。

▲ 晶体管的大致结构，灰色部分的箭头代表电流方向

特别是在手机处理器中，由于手机本身的内部空间就非常小，加之手机的供电都是通过电池进行的， 因此在相同芯片大小下，自然需要追求更快的运算速度和更少的电量消耗了。

制程工艺越来越“微观”，就是为何计算机能在短短几十年内，从占满整个房间的庞然大物、吃电大户，进化成薄薄的一台笔记本的原因——甚至笔记本电脑的计算能力还远胜数十年前的那些庞然大物。

▲ 早期的计算机因为制程工艺的原因都是庞然大物

所以，在大多数情况下，“处理器制程工艺越好（即nm数越小），处理器性能就越好”这句话还是不错的。

英特尔的14nm和台积电的5nm，真的差得很远吗？

对芯片行业有所了解的小伙伴们应该都还记得，英特尔的处理器一直都用的是14nm工艺，光从制程工艺的纳米数上来看，甚至还不如老对手AMD在最新处理器上采用的7nm工艺，更不用提台积电刚刚正式量产的5nm制程工艺了。

但是真正的问题，还是小黑在开头提到过的： 英特尔的14nm，就真的比不过台积电的5nm么？ 要回答这个问题，就不得不从这两者在思路上的不同之处开始说起了。

▲ AMD的思路是在提升制程工艺的同时优化架构

2015年，英特尔在业内率先推出了基于14nm制程工艺的处理器，但之后的五年里，英特尔和他的竞争对手们在处理器的升级上选择了不同的道路：按照原本的规划，英特尔的10nm工艺处理器应当在2016年公布，但直到台积电和三星的5nm制程产品都已经开始量产了，英特尔的10nm产品却还停留在“计划量产”。

▲ 曾几何时，英特尔也是制程工艺 探索 的先锋

那么，这5年里英特尔究竟挤了什么样的牙膏呢？

答案是：不断优化14nm产品的架构。从2015年到现在的5年里，英特尔基于14nm制程工艺推出了从第六代Sky Lake到第九代Coffee Lake-R足足四代产品。每当被问到10nm产品何时公布时，英特尔却总是用一句话就打发了：

“14nm制程还有提升的空间”。

▲ 英特尔14nm制程发展史

所以，AMD能在今年上半年凭借着台积电的帮助，抢下不小的市场份额，英特尔牙膏厂做出了不小的贡献。

▲ 随手一搜，就可以搜到网友对挤牙膏的吐嘈

在数据上，英特尔现有的14nm似乎真的比台积电的5nm差了好几代，但在实际使用中，如果抛开厂牌只看制程，这两者之间的差别其实并不容易分清。

这里其实可以举出两个例子。第一个例子，是我们可以拿经典钉子户iPhone 7s和去年的iPhone 11对比。前者采用了16nm制程的A10 Fusion处理器，而后者使用的则是7nm制程的A13处理器。但在实际使用上，小黑手上的这两台手机却没有明显的差别。

另一个例子，则是电脑CPU。根据某IT网站7月更新的CPU天梯图，AMD在顶级电脑CPU方面占据了绝对优势，但是看看哪怕不在顶端的i9-10980XE的价格就能明白：这绝不是我等普通消费者会去选择的处理器。

▲ 一块CPU就相当于一台高配电脑的价格了

事实上，哪怕小黑在4年前购买的，搭载i7-6700HQ处理器的笔记本，到现在都可以流畅地使用各种办公软件，日常 游戏 、视频剪辑也都还能应付。

因此，在技术上，英特尔目前的制程工艺确实离行业顶尖水平有不小的差距， 但一方面优秀的架构方案可以部分弥补这一差距，另一方面，在实际使用上，这种差距也并没有那么明显。

其实，这就涉及到了一个IT行业里常见的名词，叫做“性能溢出”，也就是说，现在手机和电脑的主流配置已经远远超过了当前、甚至几年以后大部分用户的使用需求了（除非你有较为专业的视频剪辑或极致 游戏 需求）。

就在小黑写这篇文章的同时，芯片行业又传来一则爆炸性的新闻：

英伟达发布了基于三星8nm制程工艺的RTX 30系列显卡。在8nm技术的帮助下，哪怕是30系列目前性能最普通的RTX 3070也拥有可以与原旗舰RTX 2080Ti比肩甚至更高的性能，而售价更是只有后者的一半。于是最近网上又有了一个新的段子：一周前购买2080Ti的玩家们，你们的心情还好吗？

所以，厂商们追求更好的制程工艺自然没错，但作为消费者，在实际购买手机和电脑时，还是得衡量衡量自己的腰包，不要再让上面这样的惨剧再发生了。

28nm，16nm，14nm，10nm，为什么CPU的制程越小越好

制程越小，意味着晶体管体积约小功耗越低，同时也意味着可以在单位体积内容纳更多的晶体管，cpu可以做的更复杂更强大

另外，制程越小，意味着工艺越先进、技术越先进，可以带来更大的性能提升