觀點/處理器競爭話題再次回歸CES 製程精進與技術創新哪個重要?

從過去Intel共同創辦人Gordon Moore所提出著名摩爾定律 (Moore’s Law),到目前製程技術下探速度似乎逐漸放緩,使得後來Intel等廠商也開始調整其處理器更新步調,但在效能表現與製程技術上的競爭卻從未停下,只是整體競爭似乎不再僅只是聚焦在製程技術精進,更多重點更放在技術上的創新應用表現。

雖然過去幾年的CES展會活動上多半聚焦在人工智慧、虛擬實境等技術話題,甚至因為更多廠商強調自駕車、未來車輛設計,一度被人戲稱成為另一個車廠展會活動,但今年的活動期間則是由AMD、Intel、NVIDIA在內晶片廠商宣布推出對應PC使用的全新處理器產品,似乎又讓CES展會活動回到2012年前後仍以處理器發展為重的情況。

其中,NVIDIA針對遊戲需求推出標榜同樣可對應3A等級遊戲運作的GeForce RTX 2060,更確認讓GeForce RTX 20系列顯示卡以Max-Q形式進駐筆電產品,而Intel則是宣布擴展旗下第9代Core i系列處理器,並且確認旗下10nm製程處理器產品進入量產階段,甚至比照多年前提出Ultrabook設計,再次提出以10nm製程技術產品打造的Project Athena,讓筆電設計因更小製程處理器能有更大不同發展。

而AMD則是在主題演講裡確認推出以7nm製程架構打造的消費級顯示卡Radeon VII,並且預告即將推出全新採7nm製程設計的第三代Ryzen處理器即將問世,似乎以此向競爭對手Intel、NVIDIA下戰書,強調本身已經擠入更小製程競爭市場,藉由在相同面積內放入更多電晶體的設計提高運算效能,同時以相對更少電功耗即可驅動相同運算效能表現。

以製程精進的角度來看,確實在製程技術上的精進,將可讓處理器效能大幅提昇,同時也能因應製程微縮改善電功耗與整體運作發熱情形,並且進一步應用在更小機身設計裝置,或是讓處理器內部電晶體數量提昇,藉此增加更多運算效能。

例如,相較AMD選擇讓旗下處理器、顯示卡產品全線進入7nm製程,NVIDIA則是相對保守地停留在12nm製程階段,即便過去以來與台積電維持良好合作關係,NVIDIA不可能不了解台積電目前7nm製程技術,反而是以既有製程推展全新Ray Tracing即時光影追跡應用,讓原本GPU圖形處理效能額外加上更擬真,同時也能以更低耗電能形式運作,除了讓玩家能有更深層體驗,同時也能帶來更簡便的創作應用效果,而單純透過製程精進的話,基本上難以達成這樣的效果。

至於Intel方面,雖然先前在製程技術面臨瓶頸,但在順利進入10nm製程量產階段時,似乎也期望藉由架構設計上的改變,進而讓處理器效能可以具體提昇。在以10nm製程打造的代號「Lakefield」處理器裡,Intel便一改過往設計,分別以「Sunny Cove」架構作為大核,搭配「Tremont」架構設計,比照ARM big.LITTLE大小核架構配置與10nm製程,並且以Foveros 3D技術封裝,讓處理器效能除了製程精簡提昇比例,更有部分因應架構設計改變而提昇。

但以AMD的立場而言,即便採用Zen架構的Ryzen系列,以及換上新架構的Radeon顯示卡再次成功吸引消費者青睞,不可諱言地仍與Intel旗下處理器、NVIDIA旗下顯示卡仍有差距,即便如何強調「性價比」,若要進一步縮短與Intel、NVIDIA之間的差距的話,AMD確實需要的是製程上的躍進。

率先採用台積電7nm製程技術,除了基於包含蘋果、Qualcomm均以此技術打造新款處理器,顯示此項技術有一定程度的穩定性。另一方面,雖然目前7nm製程成本相對較高,但是AMD選擇以較高風險投注7nm製程,先行佔住台積電產能,同時在市場宣傳更可在電功耗、每瓦運算效能等數據標榜超越競爭對手,其實整體對於AMD仍較有利。

只是若無法在處理器、顯示卡提出額外創新技術的話,縱使在製程技術領先競爭對手,AMD仍有可能面臨在製程技術遭Intel、NVIDIA後來居上危機。

近年來各個處理器廠商從普及應用的28nm、22nm、16nm,精進到改良款12nm,甚至從10nm精進到目前的7nm製程技術,而其他非處理器的晶片設計更進一步擴展至5nm、3nm製程,但即使製程技術再持續下探精進,始終會有物理上的極限存在,因此包含Intel、NVIDIA、Qualcomm在內廠商也很清楚這個未來即將面臨更大挑戰的問題,因此在持續精進製程技術情況下,開始更著重技術應用所帶動的創新。

如同NVIDIA方面的看法,持續精進製程技術固然能帶動效能大幅躍進,但是在技術上的創新也相對重要,因此認為在一定的製程發展之下,如何建立關鍵技術反而是階段過程應著眼方向,而非僅侷限在製程精進。

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