5nm和7nm的主要区别就是晶体管密度,前者每平方毫米的晶体管数量超过1.7亿个,较7nm提高了80%,生硬的数字很难理解,简单的说就是7nm能塞下三个G76核心的地方现在可以塞下五个了。

另一个提升是对性能和功耗的优化。以A76为例,同主频下,5nm制程比7nm节能30%;同功耗下,5nm的性能可以提升15%。

CPU核心做大点的确可以,大规模核心对应低主频仍然能够实现高性能。比方说A13的CPU,把它的主频降低20%后不仅性能照样打A76和A77,而且功耗也更低。

初代阿胱Exynos9810采用了猫鼬M3大核心,M3在2.3GHz主频下能量消耗比骁龙855的大核心高了11%,性能提升了17%,可见即便是拉垮的核心也能通过降低主频来提升能耗比。

限制CPU做大的问题是成本。

代工厂的晶圆是按片卖的,一片7nm的晶圆价格在10000美元左右,比一片16nm的晶圆(台积电)贵了68.5%。举一个通俗的例子,麒麟990 5G的晶圆成本比麒麟960高了65%左右。

制程的提升带来的还有前期投入的增加,7nm的掩膜费用超过2亿美元,和16nm比几乎翻倍。这些费用要摊薄到芯片上,粗略计算一下,同样的核心面积下,7nm芯片的成本比16nm高了至少一倍。

为了省钱,新架构通常都会大幅度优化面积并提升性能,比方说ARM的Mali GPU架构都会宣传性能密度提升。同制程同性能下,G77架构所需的面积比G72小了50%以上。