智能手机迭代越来越快 摩尔定律还适用吗？(2)

从美国版本的Galaxy S8中使用的高通骁龙835来看，它使用了10nm的设计。通过这种方式，它声称比前身缩小了35%，节能25%。Galaxy S7上使用的三星Exynos 8890怎么样？它属于14nm芯片。而Galaxy S6的Exynos 7420也是14nm。这些都是定制的处理器，但它们都基于相同的ARM架构。

三星和台积电等公司目前正在开发7nm芯片（三星赢得了10nm工艺竞赛），而台积电已经在寻找制造5nm和3nm芯片的工厂！最重要的是，这是另一种衡量设备性能的标准，它与摩尔实际讨论的内容拥有更紧密的联系。很明显，芯片性能仍在以非常快的速度增长，即使没有以每个两年翻一倍的速度加速。

4.晶体管的数量

但仅仅因为你能把更多晶体管装进更小的空间，并不一定意味着芯片上会有更多晶体管，这取决于芯片的大小。那么在这些CPU上你能找到多少个晶体管呢？骁龙835上拥有30亿个晶体管。相比而言，人类大脑中大约有1000亿个神经元。

不幸的是，这些信息对所有智能手机来说都是不可用的，三星此前机型没有具体数据。尽管这是一个不完美的测试，当让我们看看另一个移动SoC，iPhone 5s据说采用了苹果A7双核芯片，拥有10亿个晶体管，仅是Galaxy S8的1/3。A8芯片上的晶体管数量达到了20亿。如果我们把它们的Geekbench分数汇集起来，我们可以看到这个结论：

当然，将晶体管数量增加一倍，并不一定让性能在现实世界中提高一倍。事实上，在A7和A8之间的性能差异相对较小，尽管后者晶体管数量是前者的2倍，但它们拥有相同的RAM和GHz。更大的晶体管密度并不一定会带来更高的性能和速度，因为制造商有时会“选择”如何最好地使用这些新晶体管。在某些情况下，他们可能专注于与性能没有直接相关的功能。例如，ARM有一个提高SoC的功率效率的系统，叫做“big.Little”。它主要使用两种不同的动力核心来完成更轻更密集的任务。

这些功能更多地是出于对电池续航时间和热量管理的关注，而不是纯粹的计算速度。这是GPU通常可以比CPU更快地提高速度的原因之一，因为更专注于某些功能。有趣的是，看看iPhone 8和iPhone X上的A11芯片，它有43亿个晶体管。不过，麒麟970于2017年在IFA推出时，号称拥有55亿个晶体管，以支持人工智能功能。

5.登纳德缩放比例定律

登纳德缩放比例定律（Dennard scaling）又被称为MOSFET scaling，是另一个类似的摩尔定律。它指出，当晶体管变小时，它们的功率密度保持不变。这意味着功率使用应与区域关联，而与开关的数量无关。我们不仅要在“成本效益最佳”的情况下，每年看到晶体管的数量翻倍，而且这些晶体管应该使用更少的功率，同时不会产生更多热量。

为了让摩尔定律继续对美国智能手机消费者和制造商有用，登纳德缩放比例定律也需要成立。直到2000年，这个目标才终于实现。登纳德缩放比例定律在每个较低的节点上不再适用，这意味着无法确保这些密集的芯片必然会导致功耗降低。这也证明，虽然晶体管的数量增加了1倍，但其性能却并未相应增强。

从技术上说，登纳德缩放比例定律已经被打破多年，而摩尔定律也不像以前那样适用。将科技视为“加倍”增强的趋势正变得越来越少，因为现实要复杂得多。不仅如此，摩尔定律也只被严格地限制在晶体管密度的范畴，这对设备性能不再属于完整的测量。许多人没有意识到的是，摩尔本人在1995年修改了他的定律，称晶体管的密度每两年翻一番。而且，这个定律总是被认为是“近似值”。

手机里的硬件还在快速改进，虽然还没有翻倍。这在一定程度上是因为OEM厂商在其他方面投入更多注意力和预算，部分原因是衡量性能远比计算晶体管的数量要复杂得多。无需觉得这个消息太糟糕！你的手机速度或内存可能没有提升两倍，但它肯定比之前的手机更强大。像移动VR和4K屏幕这样的新技术很可能会以更快的速度推动事物向前发展。（小小）