苹果首发3nm芯片,我们有必要为这么贵的技术花钱吗？

最近的数码圈非常热闹，华为突破工艺封锁，带来新的麒麟 9000S 芯片，苹果也首发 3 纳米制程的芯片 A17，即将上线的还有高通的年度旗舰芯片 8Gen3 等等。

手机性能愈发强大，很多人会问：我平时就是刷视频、聊天、看新闻，需要这么好的芯片吗？为什么我们需要越来越先进的的芯片制程？我真的需要为这么贵的技术买单吗？今天，咱们就来聊聊你关心的这些问题。

什么是芯片制程

说起芯片制程，就不得不提到一个大名鼎鼎的定律：摩尔定律。如果你对电子产品有一些了解，那么相信你一定听过这个定律。这个定律的具体内容是：集成电路上可以容纳的晶体管数量，大约每 18~24 个月提升一倍。换句话说，芯片的性能每 18~24 个月提升一倍，同时价格将为之前的一半。

图源：https://unsplash.com/ 摄影师：Brian Kostiuk

这其中芯片制程就是容纳晶体管数量提升的关键因素之一。我们常听到的7 纳米工艺或是3 纳米工艺，主要指的是芯片晶体管栅极宽度的大小，这个数字越小，晶体管密度就越大，比如最新的芯片已经可以有 150 亿以上的晶体管。

当然，你现在看到的很多 5 纳米、4纳米或是3 纳米的工艺，其实物理上的宽度并没有真的达到 5纳米或是 3纳米，而是成为一个品牌名，就像手机型号一样。不过这并不影响制程依旧在继续前进。

一般来说，更先进的制程一方面可以带来性能的提升，以手机芯片为例，它其实包含了 CPU、GPU、AI 芯片、ISP 等诸多部分组成，更先进的制程，比如 3纳米工艺，带来的更多是大型游戏渲染、视频剪辑、图像处理、AI 运算分析等等，需要更多运算和更强性能实现的场景。

另一方面，也会带来能效的提升，也就是说，实现相同的性能，理论上更先进的制程耗电会更少。当然，制程提升的同时，也意味着制造难度越来越大。

对于普通人

为什么也需要先进的工艺

回到上面的问题，虽然最新旗舰芯片的更强性能普通人可能用不到，但是如果对手机的需求只是上网、聊天、看视频，性能是否是过剩的？其实我们对于性能的需求比想象中要大，也许在可见的未来，还看不到真正的“性能过剩”。软件始终能够带来新的功能吃掉性能提升，并创造新的性能需求，而这些功能其实已经在潜移默化影响我们的使用。

1

使用习惯分析

几乎很多手机都会学习你的应用使用习惯，来推荐对应的应用。比如在健身时间推荐健身 App，在通勤时间把交通 App 放到推荐位置，甚至有的手机可以感知二维码或扫码机展示付款码或者自动扫码，提升日常便利性。

2

相册分类

各家手机的相册应用，都会有照片编辑功能，也都会有地理位置、人物、物体识别，甚至图片中的文字识别，一段时间的旅行标记和精选时刻回忆。这些信息都是在本地对照片中的地理位置、画面信息进行计算和标记来获取，也同样是通过芯片算力实现的。

3

拍照

拍照功能，可能是手机带来的最大便利之一了。智能手机的普及，满足了很多人日常拍照、拍视频的需求。“计算摄影”也已经成为目前最吃芯片算力的应用之一。在手机有限的相机尺寸之下，计算摄影通过多帧合成的方式，提升照片的动态范围，减少过曝或死黑，保证包括大逆光或者夜晚的曝光和细节画质，镜头望远的超分辨率算法带来 100 倍变焦，还有比肩专业单反、微单的人像背景虚化模拟效果算法……这一切都是芯片实时计算带来的。

即使你对拍照并不感兴趣，也依旧逃不过扫码。丝滑的扫码和信息识别，同样需要算力的支持。比如二维码区域模糊识别与局部放大，不同角度的二维码识别，暗光环境的快速响应……

4

看视频

再回到上网和视频的场景，我们对视频的需求在不知不觉间提升了许多。今天我们能看到 4K HDR 视频，与 10 年前老电视剧与老电影 1080p 都凤毛麟角的时代，几乎天差地别。更高的分辨率，更高的帧率，以及局部 HDR 显示的算力支持，同样有芯片的参与。即使在手机这种尺寸的屏幕上，也能带来更身临其境的观感。相信看过 4K 视频的你，一定不会愿意再次回到高糊画质的时代的。

看，你以为你只需要上网看视频，并不需要多强的性能。但是每天算力在日常使用手机的过程中无孔不入，所以即使你对手机的功能需求并不高，也依旧逃不掉手机算力与芯片升级，也就依旧逃不掉工艺制程的升级。

而最近国产芯片的新突破，也让我们看到自研更先进芯片的曙光，虽然还不能和最强的芯片相比，但是已经实现了不错的性能。也许再过几年，先进芯片也不再成为问题。

作者丨李博君 科普创作者