盘点2020年十大芯片

来源：半岛在线登录官网    发布时间：2024-05-04 05:17:39

  “芯片”是2020年热度最高的词汇之一，从移动SoC到PC芯片，再到量子计算芯片，这枚小小的元器件带给了科技业界太多太多的惊喜。在本文中，OFweek维科网将为您带来2020年最受关注的十大芯片产品，一块儿来看看都有谁？

  11月11日凌晨，当中国人都守着各大电子商务平台双十一活动准备「趁机省些钱」的时候，苹果在其总部Apple Park发布了旗下*自研PC平台基于Arm架构的芯片——M1，同时，也发布了搭载M1的最新MacBook Air。

  M1芯片采用5nm工艺，官方称其CPU性能和GPU性能比此前的笔记本芯片都要快。

  据日经评论引用消息人士的说，苹果要求供应链在2021年初先行生产250万部Apple Silicon MacBook（即搭载M1芯片版的Mac）产品。对于「脱离英特尔处理器」后，苹果在PC端转向自研Arm架构芯片推出的*款产品，这个早期备货量不可谓不大。而这款Mac上市后，也确实引来了好评如潮。

  这个换芯的举动，对苹果而言确实可谓意义重大。一方面，苹果有望借此进一步统一自家产品生态，让iPhone、iPad、MacBook、iMac等产品完成生态闭环，给用户所带来更无缝的使用体验。另一方面，M1芯片的示范效应和市场影响，也有几率会成为深刻改变PC市场格局。

  1994年起，苹果就一直使用IBM和摩托罗拉联合生产的PowerPC芯片。一开始，这个系列芯片确实比英特尔生产的芯片更快，苹果也曾在自己的广告中吹捧过这一点。但当乔布斯1996年底重回苹果时，它已开始落后。为此，苹果计划转投英特尔的怀抱。但换芯片并不是特别容易，相当于要重新编写整个操作系统。苹果硬把这个事情给做下来了，结果也成就了后来苹果PC产品线的市场成就。

  此次再从英特尔转向自研Arm架构芯片，相信同样将给产业界带来非常大而深远的影响。

  12月4日，在其研究院开放日活动上，英特尔推出了第二代低温控制芯片Horse Ridge II，这标志着英特尔在突破量子计算可扩展性方面取得又一个里程碑。

  据悉，Horse Ridge II的设计基于*代SoC产生射频脉冲以操纵量子位状态的能力，也称为量子位驱动（Qubit Drive）。它引入了两个额外的控制功能，从而能够将外部电子控件进一步集成到在低温制冷机内部运行的SoC中。

  Horse Ridge II使用英特尔22nm低功耗FinFET技术，其功能已在4开尔文温度下得到验证，这将大幅度的降低量子系统制冷的难度。

  英特尔的低温控制研究重点，是致力于让控件和硅自旋量子位达到相同的工作时候的温度水平。正如Horse Ridge II所展示的那样，这一领域的慢慢的提升，代表了当今大力扩展量子互连所取得的进步，也是英特尔实现量子实用性长期愿景的关键要素。

  编辑点评：据了解，可扩展性是量子计算的*难点之一。相比于一代，Horse Ridge II支持增强的功能和更高集成度，以实现对量子系统的有效控制。新功能包括操纵和读取量子位状态的能力，以及多个量子位纠缠所需的多个量子门的控制能力。

  早期的量子系统使用室温电子设备，这些设备由很多同轴线缆连接到稀释制冷机中的量子位芯片。考虑到制冷机的外形规格、成本、功耗和热负荷，这种方法无法扩展用于大量量子位。借助一代Horse Ridge，英特尔迈出了应对上述挑战的*步，大大简化了各项需求，英特尔用高度集成的SoC代替了这些笨重的仪器，从而简化了系统模块设计，并使用复杂的信号处理技术来加快设置时间，改善量子位性能，并让工程团队能够有效地将量子系统扩展到更大的量子位数。

  凭借Horse Ridge II，英特尔继续在量子低温控制领域引领创新。

  11月23日，在第十一届中国卫星导航年会上，华大北斗发布了新一代北斗三号消费级导航定位芯片：HD8120。

  据悉，HD8120重点面向消费类应用市场，在支持多系统GNSS接收的同时专注北斗三号信号，以优异算法提升各种复杂场景下定位可用性及定位率，运行功耗和待机功耗表现优异更为适合功耗敏感应用市场，采用高集成度设计使外围器件更加简洁、方案成本更低。

  据官方说法，北斗卫星导航系统核心器件国产化率已达到了100％。北斗卫星导航系统工程总设计师杨长表示，北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，全球定位精度优于10米，测速精度优于0．2米／秒，授时精度优于20ns。北斗已成为全世界最强大的全球卫星导航系统，出口至120多个国家和地区，比如新加坡、柬埔寨等，能够给大家提供国际搜救、地基增强服务等6类特色应用。

  支持北斗导航的终端方面，2020年上半年申请入网支持北斗定位的智能手机达到80％，华为、小米、OPPO、vivo等品牌大部分机型均支持北斗功能。

  编辑点评：2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，更新的技术、更优的信号、更高的精度为北斗系统应用性能和功能带来了全面的升级，基于北斗三号系统的地面应用也将全面展开。

  芯片是北斗导航定位各类终端产品的基础核心器件，对于北斗终端产品的普及应用有着至关重要的作用。具备高性能、低功耗、低成本的优势，北斗芯片的规模化应用和推广前景光明。

  作为全球*5nm工艺制程芯片，A14使用了台积电*进的工艺生产，集成了118亿颗晶体管。A14芯片搭载了6核CPU，GPU是四核。在智能机器学习上，A14芯片搭载了全新16核Neural Engine，达到了每秒处理11．8万亿个操作的能力，从而让A14芯片取得了突破性的提升。

  相比之下，iPhone 11及iPad Pro上使用的A13 Bionic处理器是7nm工艺（N7P二代工艺），集成85亿晶体管，6核CPU、4核GPU，集成Neural神经计算引擎——AI核心，AI运算能力达到了1万亿次。

  除了这三大单元之外，A14 Bionic在ISP信号处理单元、安全功能、ML主控等方面也做了升级。

  编辑点评：苹果A系列芯片向来是每年手机产业关切的一款芯片，独立于安卓阵营之外，借助苹果强大而深厚的积累，A系列芯片稳定而高水平的表现，常常被拿来调侃高通、麒麟、三星、联发科等安卓系芯片平台的不足之处。

  基于A系列芯片，苹果手机得以凭借并不太高的市场占有率，收获手机产业大半的利润。

  2020年11月，当基于Arm架构、用于PC平台的M1芯片发布的时候，很多人都在关心它与A14芯片在设计上会有咋样的差异。因为两款芯片在架构上的特点非常相似，而且同样都采用了台积电的5nm工艺生产。

  业界分析，M1是A14 Bionic的改进，专对于小型笔记本电脑和紧凑型主机设计的，对众多需要的功能做了优化设计。A14的业界地位当然不用「M1芯片引来的好评如潮」来衬托，但同门兄弟，战斗在不同的细致划分领域，A＋M的产品线组合将给苹果系产品组织带来什么样的市场表现，可以让我们期待。

  2020年5月，在线上举行的英伟达GTC 2020大会前一天，英伟达CEO黄仁勋提前在其家中公布了全球*的GPU：

  黄仁勋展示的安培（Ampere）架构GPU系统以最新英伟达 Tesla A100 芯片组成，被认为是迄今为止GPU算力*的一步提升。

  相比于2017年三年前推出、用300W功率提供了7．8TFLOPS的推断算力、有210亿颗晶体管的Volta架构芯片Tesla V100，A100的算力直接达到了其20倍。

  黄仁勋说：「A100 是迄今为止人类制造出的*7纳米制程芯片」。A100采用了台积电7nm工艺，拥有540亿个晶体管，是一块3D堆叠芯片，面积高达826mm2，GPU的*功率达到了400W。

  第三代Tensor Core对稀疏张量运算进行了特别加速，执行速度提高了一倍，也支持TF32、FP16、BFLOAT16、INT8和INT4等精度的加速。

  针对云服务的虚拟化，A100也进行了升级，因为全新的multi－instance GPU机制，在模拟实例时，每块GPU的吞吐量增加了7倍。

  编辑点评：A100能力的提升，是为了追上当今AI算力需求的爆炸性增长。与此同时，对云服务厂商来说，人们用算力来做的事总在一直在变化，所以也难以设计专有优化的芯片架构。

  安培架构的A100，除了性能提升20倍，还能轻松实现1－50倍的扩展。英伟达的体系不但可以向更多GPU扩展，还可以向外扩展从而满足大家更进一步的算力需求。

  AI应用已在无人驾驶、语音、智能医疗、推荐系统等任务上得到了实践。更强大的A100，将更好地满足市场上愈来愈普遍的需求。

  2020年12月2日，高通宣布推出全新高通骁龙888 5G旗舰移动平台，为2021年旗舰智能手机树立全新标杆。

  据悉，骁龙888是全球*进的5G平台，同时还通过支持Wi－Fi 6和蓝牙音频提供增强的移动体验。其集成的第三代5G调制解调器及射频系统——骁龙X60支持5G Sub－6GHz载波聚合和毫米波，可提供高达7．5Gbps全球最快的商用5G网络速度。通过支持几乎全球所有主要网络，该调制解调器及射频系统还支持出色的网络覆盖，包括利用动态频谱共享（DSS）技术实现全国范围的5G网络覆盖。

  骁龙888在AI架构方面，将AI与专业影像、个人语音助手、*游戏、极速连接和更多功能进行结合，赋能*移动体验。

  骁龙888在影像方面的支持，让移动终端成为支持专业级成像质量的相机。骁龙888是*支持三ISP的骁龙移动平台，能够以每秒处理27亿像素的速度，支持三个摄像头的并发拍摄。用户还能够最终靠120fps捕捉超高速运动状态的高分辨率图像，或同时拍摄三个4K HDR视频。

  编辑点评：毫无疑问，5nm工艺制程为骁龙888的性能带来了极大地提升。据悉，高通Kryo 680 CPU的整体性能提升高达25％，支持高达2．84GHz的主频，同时是*基于Arm Cortex－X1打造的商用CPU子系统。而高通Adreno 660 GPU实现了迄今为止最显著的性能提升，图形渲染速度较前代平台提升高达35％。更重要的是，Kryo 680和Adreno 660可提供持续稳定的高性能，这是骁龙移动平台一直以来的优势。

  4月13日消息，长江存储科技有限责任公司（以下简称“长江存储”）宣布其128层QLC 3D NAND闪存芯片 X2－6070研发成功，已在多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证，将率先应用于消费级SSD，并逐步进入企业级服务器、数据中心等领域，以满足未来5G、AI时代多元化数据存储需求。

  据了解，X2－6070是业内*128层QLC规格的3D NAND闪存，在目前全球已公开发布的3D NAND Flash存储芯片产品中，X2－6070拥有最高单位面积存储密度，最高I／O传输速度和最高单颗NAND闪存芯片容量。长江存储本次还同时发布了128层512Gb TLC（3 bit／cell）规格闪存芯片X2－9060，以满足多种应用场景的需求。

  长江存储本次发布的两款产品均采用公司自研Xtacking®2．0架构，外围电路和存储单元可堆叠，带来*的扩展性。在性能方面，两款产品拥有1．6Gbps的I／O读写性能，3D QLC单颗容量高达1．33Tb，是上一代产品64层的5．33倍。

  编辑点评：存储作为一种具备庞大数据量的承载产品，安全问题也更加值得警惕。因此，在政务、网信等关键领域，有必要进一步推进国产化存储发展。长江存储于2017年成功设计制造了中国*32层3D NAND闪存；2019年9月，搭载长江存储自主创新Xtacking®架构的64层TLC 3D NAND闪存正式量产。短短三年时间，长江存储实现了从32层到64层再到128层的技术跨越，迅速追上了日韩美厂商领先水平，值得欣慰。

  但目前全球NAND闪存市场其实是以国外玩家为主，比较知名的有三星、SK海力士、美光、东芝、西部数据等，长江存储作为国内NAND闪存领军企业，在128层3D TLC／QLC闪存上的进展也让国人看到了希望，期待相关终端产品能够尽快上市和应用。

  今年10月，华为终于发布了它的新一代高端芯片麒麟9000，也有一定的可能是其最后一代麒麟系列芯片。因美国禁令限制，搭载麒麟系列的Mate40系列手机或许也会成为绝唱。

  麒麟9000是全世界*采用5 nm制程的5G手机SoC，集成了153亿个晶体管，晶体管的数量比苹果A14多30％，芯片集成了八核CPU（四核A77＋四核A55的架构，其中的一个A77的主频高达3．13GHz，另外三个A77的主频为2．54GHz），还有24核的GPU，因此新款手机GPU计算速度比其他旗舰快52％，综合功耗性能与上代有很大的提升。

  当然，颇为可惜的是麒麟9000采用了落后一代的A77核心，通过采用更先进的5nm工艺直接将A77核心的主频拔高了超过3GHz，如此举动可能带来的效果就是导致麒麟9000的的发热问题，这或许是它不得不将另外三颗A77核心的主频大幅度降低的原因，以此来提升麒麟9000的单核性能。

  此前在知名性能测试软件上曾显示出疑似为麒麟9000的跑分数据，其单核分数超过1000，已超过高通的骁龙865，骁龙865的单核分数大约为900分，骁龙865的A77核心主频为2．86GHz，说明华为通过采用更先进的5nm工艺提升A77核心主频确实取得了提高性能的效果。

  当然，麒麟9000芯片在宣传之初就重点强调其集成的晶体管、GPU、5G和AI等性能，希望能够通过以这些技术*的优势来帮助麒麟9000奠定优势。

  编辑点评：号称“*芯片”的麒麟9000的推出，还是证明了华为海思在国产芯片行业中的领导地位，目前其他国产芯片企业还是没有能拿出手与麒麟9000一较高下的芯片。不过美国对华为禁令迟迟未见松动，麒麟9000或许真的成为*一代了。

  此外，Exynos 1080还加入了一个硬件级时域降噪模块（TNR），在RAW域处理上表现更好，处理速度更快。

  通过这些改进，Exynos 1080在拍照上实现了30fps、1200万像素的超清超快连拍，还支持录像实时HDR、10bit视频拍摄等。

  在拍照上，Exynos 1080最高能支持2亿像素，如果搭配2亿像素传感器，那就可以直接输出2亿像素的超高清图像，号称能看到毛细血管。在多摄方面，Exynos 1080最多能支持6个摄像头同时工作，并实时录制1080p高清视频。

  最后，Exynos 1080还能支持同时接收3路输入信号，以提供完整的三摄同时操作功能，提升拍照体验，开发更多的拍照玩法。

  编辑点评：目前，在国内，三星这款移动处理器是由vivo公司与三星公司合作研发，所以这款Soc目前在vivo X60系列首发。整体看来，三星Exynos1080 5G的应用，说明了三星猎户座系列芯片取得了长远的进步，依托三星公司这个科技巨头，其未来发展的潜力巨大。

  今年5月7日，联发科正式对外发布了天玑1000系列的技术增强版“天玑1000＋”，在原有天玑1000的基础上，对5G、显示、游戏、视频四大方面做了升级强化。

  首先，天玑1000＋支持5G双载波聚合、5G＋5G双卡双待，还支持最全面的5G节能省电解决方案，号称5G功耗全球*，芯片搭载了联发科自主的5G UltraSave省电技术，平均功耗相比于友商同级竞品低了多达48％。该技术可根据网络环境、数据传输情况，动态调整基带的工作模式，包括电源配置、工作频率等，结合BWP动态带宽调控、C－DRX节能管理，全面降低终端的5G功耗。

  此外，高刷新率屏幕慢慢的变成了如今手机旗舰的标配，天玑1000＋也支持目前业界最高的144Hz刷新率，相当于普通60Hz刷新率的2．4倍，可*匹配高帧视频、游戏等应用，特别高帧率游戏可带来更好的跟手性。

  作为联发科最新一代旗舰SoC，天玑1000＋在上一代技术优势的基础上，针对游戏性能、网络、外设等进行了多方位升级，优化全场景游戏体验。其中，智能负载调控引擎兼顾游戏的流畅性能与低功耗，可以智能调节CPU、GPU、内存资源，加速游戏启动和转场。

  全新升级的网络优化引擎则能够给大家提供最完整的来电不断网解决方案，5G网络下游戏或视频通话时，不用担心来电呼入造成网络中断、卡顿。同时，HyperEngine 2．0能够准确的通过网络吞吐率、频宽需求，进行智能预测，实现5G／4G的智能切换，比如游戏时5G在线G，以此来实现*的频宽与功耗平衡。

  此外，操控优化引擎带来了全场景低延时抗干扰，并特别针对蓝牙传输来优化，游戏外设的声音、画面、操控同步降低延迟，蓝牙响应零感时差，同时在全场景下都能做到蓝牙、Wi－Fi高效并行传输，可大大降低Wi－Fi网络延迟。

  编辑视点：去年11月底，联发科发布了全新的旗舰级5G SoC处理器天玑1000，以及衍生版本天玑1000L，今年年初又增加了更主流化的天玑800。现在，天玑1000＋是天玑家族的第四名成员。曾经的联发科因为其芯片被广泛用在中低端机型上而饱受争议，如今天玑1000＋的到来，确实让其有了正式迈入高端旗舰的实力。

  【本文由投资界合作伙伴OFweek授权发布，本平台仅提供信息存储服务。】如有任何疑问，请联系（投资界处理。