摩尔定律在2020年仍适用于智能手机吗？

智能手机处理器可能无法提供PC和服务器硬件的峰值性能，但是这些小芯片在制造过程方面一直在领导该行业。智能手机芯片是第一个到10nm，7nm尺寸，看起来他们会也很快达到5nm。先进的制造技术为更好的能源效率，较小的芯片和更高的晶体管密度铺平了道路。

如果不谈论摩尔定律，您不能提及纳米仪和晶体管密度。简而言之，摩尔定律预测处理技术方面的改进水平一致。芯片从14nm到10nm及以后的芯片缩小的速度通常与摩尔的预测相提并论，以衡量技术进步是否正在减慢。

自2010年左右以来，关于摩尔法律的终结有许多预测。因此，让我们看看这是否是真的。

摩尔的法律是什么？

Fairchild Semiconductor的联合创始人兼Intel首席执行官Gordon Moore，当时1965年发表论文观察到，晶体管的数量每年都挤满了集成电路中的综合电路。增长率预计持续到1975年。修改了他的预测，预测每两年增加晶体管的翻倍。

晶体管是处理器内部的小电子组件和其他充当数字开关的集成电路。虽然与处理能力没有直接相关，但较高的晶体管计数指向更有能力的芯片。在性能或多样化的功能方面。因此，摩尔的理论还表明，处理器功能也大约每两年加倍。

摩尔定律继续归功于缩小的过程节点技术。换句话说，芯片内部的晶体管以越来越小的尺寸建造。制造技术从1976年的600m升至2019年的7nm，在当今的技术上，相同的芯片大约为850倍。

摩尔定律成功的另一个重要因素是丹纳德缩放。基于a1974年由罗伯特·丹纳德（Robert Dennard）合着的论文，这预测，由于晶体管开关较小，每瓦的性能每瓦大约每18个月加倍。这就是为什么较小的处理器设有提高功率效率的原因。但是，这个比率已经观察到放缓自2000年以来。较小的节点在达到物理限制时的功率效率增长逐渐降低。

计数晶体管

并非每个芯片制造商都宣布其处理器中的晶体管数量，因为它本身是一个毫无意义的统计数据。幸运的是，苹果和华为的Hisilicon菜都为他们最近的筹码提供了大约大约数字。

首先要查看现代社会内部的原始晶体管数，这只是摩尔定律落后的一小部分。2015年，基林（Kirin 950）拥有约30亿晶体管。到2017年，基林970具有55亿美元的功能，两年内仅略高一倍，然后在2019年的Kirin 990中达到了约100亿美元。同样，两年来晶体管数量增加了一倍，仅占晶体管的一倍。

在2015年，然后英特尔首席执行官布莱恩·克尔扎尼奇（Brian Krzanich）指出其晶体管数的两倍花了接近两年半。看来，移动行业可能比这快一点，但在每次加倍的两年中大致相同的球场略有相同。

但是，当我们计算每平方毫米的晶体管密度时，智能手机SOC实际上，在坚持摩尔的预测方面做得很好。在2016年至2018年之间，华为几乎将每平方毫米的晶体管数量从34毫米增加到9300万。这要归功于从16nm到7nm技术的跳跃。同样，最新的Kirin 990包在每平方米1.11亿晶体管中，几乎是2017年10nm Kirin 970的每平方英尺5600万英寸的两倍。这与这些年来苹果的密度进展大致相同。

摩尔定律仍然适用于现代智能手机芯片。令人惊讶的是，从1975年开始的预测在2020年的准确程度如何。预计将在2020年晚些时候和2021年转移到5nm，因此我们也将继续看到明年左右的晶体管密度的改善。但是，芯片制造商可能会发现转移到3NM和较小的十年中和末期更较小。摩尔的法律可能仍可能在2030年之前失败。

性能呢？

晶体管计数是一回事，但是除非我们也从更高的性能中受益，否则它们并不多。我们编制了各种基准的列表，以查看过去几年智能手机的性能是否以及何处的位置。

从绿野图（Antutu）计算的总体系统性能表明，2016年至2018年之间的峰值性能翻了一番，在2017年至2019年之间几乎翻了一番。BasemarkOS结果表明，在整个表现最好的芯片组中，趋势非常相似。

仔细观察CPU，由于采用了更快的ARM Cortex-A处理器和较小的过程节点，因此2018年和2019年的单核性能有一定的增长。摩尔的律法似乎在这里坚持。GPU讲述了一个熟悉的故事，从2016年到2018年的表现不止一倍以上。2017年至2019年的型号再次看到改进幅度差不多。

总体而言，有一些暗示，表现不再每两年翻了一番。尽管收益不远。在未来几年中，我们需要查看更多数据，以确认性能提高的任何放缓。

这些晶体管的用途是什么？

检查CPU和GPU孤立的性能并不是对芯片组如何利用其不断增长的晶体管计数的真正反映。智能手机SOC是越来越复杂的野兽，运动无线调制解调器，图像信号处理器（ISP）和机器学习处理器等组件。

在过去的几年中，图像处理质量得到了极大的改善，并且支持越来越多的传感器。所有这些都需要一个更强大，更大的ISP。芯片还具有更快的集成4G LTE速度，有些筹集的速度是集成的5G也支持。不要忘记对蓝牙和Wi-Fi的改进，这也占用了硅空间。机器学习或“ AI”处理器也在功能和受欢迎程度增长，从面部识别安全到计算摄影。

智能手机芯片比以往任何时候都更强大，功能丰富，并且更密集。这要归功于摩尔的定律在智能手机领域保持活力和良好的事实。至少现在。