華為Apple新機挑起晶片大戰　消費者為何要為昂貴技術「埋單」？

最近的數碼圈非常熱鬧，華為突破工藝封鎖，帶來新的麒麟9000S芯片，蘋果也首發3納米製程的芯片A17，即將上線的還有高通的年度旗艦芯片8Gen3等等。
手機性能愈發強大，很多人會問：我平時就是刷影片、聊天、看新聞，需要這麼好的芯片嗎？為什麼我們需要愈來愈先進的的芯片製程？我真的需要為這麼貴的技術買單嗎？

【本文轉載自微信公眾號「科普中國」作者：李博君】

什麼是芯片製程

說起芯片製程，就不得不提到一個大名鼎鼎的定律：摩爾定律（Moore's law）。如果你對電子產品有一些了解，那麼相信你一定聽過這個定律。這個定律的具體內容是：集成電路上可以容納的晶體管數量，大約每18~24個月提升一倍。換句話說，芯片的性能每18~24個月提升一倍，同時價格將為之前的一半。

這其中芯片製程就是容納晶體管數量提升的關鍵因素之一。我們常聽到的7納米工藝或是3納米工藝，主要指的是芯片晶體管柵極寬度的大小，這個。

當然，你現在看到的很多5納米、4納米或是3納米的工藝，其實物理上的寬度並沒有真的達到5納米或是3納米，而是成為一個品牌名，就像手機型號一樣。不過這並不影響製程依舊在繼續前進。

一般來說，更先進的製程一方面可以帶來性能的提升，以手機芯片為例，它其實包含了CPU、GPU、AI 芯片、ISP 等諸多部分組成，更先進的製程，比如3 納米工藝，帶來的更多是大型遊戲渲染、影片剪輯、圖像處理、AI 運算分析等等，需要更多運算和更強性能實現的場景。

另一方面，也會帶來能效的提升，也就是說，實現相同的性能，理論上更先進的製程耗電會更少。當然，製程提升的同時，也意味著製造難度愈來愈大。

普通人為什麼也需要先進的工藝

回到上面的問題，雖然最新旗艦芯片的更強性能普通人可能用不到，但是如果對手機的需求只是上網、聊天、看影片，性能是否是過剩的？其實我們對於性能的需求比想像中要大，也許在可見的未來，還看不到真正的「性能過剩」。軟件始終能夠帶來新的功能吃掉性能提升，並創造新的性能需求，而這些功能其實已經在潛移默化影響我們的使用。

1 使用習慣分析

幾乎很多手機都會學習你的應用使用習慣，來推薦對應的應用。比如在健身時間推薦健身App，在通勤時間把交通App 放到推薦位置，甚至有的手機可以感知二維碼或掃碼機展示付款碼或者自動掃碼，提升日常便利性。

2 相冊分類

各家手機的相冊應用，都會有照片編輯功能，也都會有地理位置、人物、物體識別，甚至圖片中的文字識別，一段時間的旅行標記和精選時刻回憶。這些信息都是在本地對照片中的地理位置、畫面信息進行計算和標記來獲取，也同樣是通過芯片算力實現的。

3 拍照

拍照功能，可能是手機帶來的最大便利之一了。智能手機的普及，滿足了很多人日常拍照、拍影片的需求。「計算攝影」也已經成為目前最吃芯片算力的應用之一。在手機有限的相機尺寸之下，計算攝影通過多幀合成的方式，提升照片的動態範圍，減少過曝或死黑，保證包括大逆光或者夜晚的曝光和細節畫質，鏡頭望遠的超分辨率算法帶來100倍變焦，還有比肩專業單反、微單的人像背景虛化模擬效果算法……這一切都是芯片實時計算帶來的。

即使你對拍照並不感興趣，也依舊逃不過掃碼。絲滑的掃碼和信息識別，同樣需要算力的支持。比如二維碼區域模糊識別與局部放大，不同角度的二維碼識別，暗光環境的快速響應……

4 看影片

再回到上網和影片的場景，我們對影片的需求在不知不覺間提升了許多。今天我們能看到4K HDR 影片，與10 年前老電視劇與老電影1080p 都鳳毛麟角的時代，幾乎天差地別。更高的分辨率，更高的幀率，以及局部HDR 顯示的算力支持，同樣有芯片的參與。即使在手機這種尺寸的屏幕上，也能帶來更身臨其境的觀感。相信看過4K影片的你，一定不會願意再次回到高糊畫質的時代的。

看，你以為你只需要上網看影片，並不需要多強的性能。但是每天算力在日常使用手機的過程中無孔不入，所以即使你對手機的功能需求並不高，也依舊逃不掉手機算力與芯片升級，也就依舊逃不掉工藝製程的升級。

而最近國產芯片的新突破，也讓我們看到自研更先進芯片的曙光，雖然還不能和最強的芯片相比，但是已經實現了不錯的性能。也許再過幾年，先進芯片也不再成為問題。