本帖最后由 haomingci3 于 2017-8-3 10:57 编辑
首先先有几个先导知识： 1、高性能工艺与低功耗工艺：高性能工艺又被称为通用工艺，在同关键技术（HKMG、Finfet等）代内一般密度低的性能强劲，当然并不绝对，一方面受厂商鱼鳍与底层技术能力影响，另一方面每一代关键技术都有一个密度性能甜点，这一代的甜点估计是在intel 14++到台积电16FF+左右的位置，intel 14++、台积电12FFN两大高性能工艺都选择在这个密度点附近，预计GF14+也是如此。 高性能工艺的特征是在高频率下，同频功耗低于低功耗工艺，并且能稳定下来的频率上限更高（极限超频不追求稳定，这主要指1.4V以下超频）；但是在低频下则功耗逊色于低功耗工艺。什么时候属于高频，什么时候属于低频是看对比工艺的，有些工艺对比时2G多点就开始算高频，如台积电20nm vs 28nmHPM，有些工艺对比甚至500MHZ就成为拐点。高性能、低功耗除了厂商有时候有定位外（i14++和初代10，台积电的16+和10，三星的GF14+和10LPE），多数情况都是相对而言的，在跨厂商对比时要慎用。 PS：工艺本身不会影响IPC。
2、关键技术：进入45nm以后，关键技术的利好性最佳，进入intel 22nm之后的FF工艺基本都是一个世代，只是在做性能、成本、良率、功耗等不同导向的取舍，密度增大已经是一把双刃剑。工艺利好性较高的另一操作是鱼鳍增高与底层优化（14+相对于14除密度降低一点外的主要操作，老黄的12FFN和接下来GF14+估计也是进行了类似操作），当然鱼鳍加高也是有上限的，能抵消的密度副作用也有限，业界普遍认为在intel密度标准下10nm是FF的最终章，EUV可以小续一秒，不过10nm-7nm之间就已然不是好不好强不强的问题了，而是能不能用的问题，intel的10nm和其他家的7nm选的密度点大同小异很大程度上源于此，真正续命得引入新关键技术。 但业界终点并非什么好事，业界的认知上，非HKMG不要做30nm以下产品，台积电强做了28lp；非FF不要做20nm以下产品，台积电强做了20nm。所以你看到intel的初代10nm现有资料看地位连初代14nm都不如，初代14好歹硬着上了桌面，而intel自己也承认即使是第二代10+也没能干掉14++，10++干掉了14++，那是19年的事情，那是业界估计的GAA元年，当然也可能会出现不顺，10++又像14++一样降密度玩。 总之，密度更大的工艺能做到全面进步才是罕见的，有升有降做取舍是常态。
3、流水线：影响能否跑高频除了工艺还有别的因素，其中一个参数就是流水线，流水线越长越能超，但同时也受到SIMD等其他因素影响，根据分支预测反推，SNB的流水线为14级，haswell为15级，skylake为17级，ryzen为19级，具体我们下面说。这里提一句，ryzen受到14LPP的限制是非常大的，不仅是在表象上频率上不去，为了能够达到4G左右拉到这么高的流水线也会对IPC和uncore设计有不小的影响。
4、没有意义的优势：有些优势在一些产品上没有意义，比如22SOI工艺（这个不是FF流派，不能简单地比密度）在200MHZ下能耗比超强，但对于桌面端没有任何意义，它目前也只是嵌入式领域的工艺；比如22nm，性能比初代14nm强很多，但放到超多核心的服务器领域，低频多核效率更高，那22nm超频能到5G也没有意义。
5、意义较低的优势：很多人问，既然20nm和初代10nm等低功耗工艺适合低频多核，那老黄和AMD干嘛不上，反正规模对显卡肯定有效，1080规模多一倍，性能就比1060多一倍。没错，GPU怎么堆规模都有效果，但问题在于如10nm、20nm一类的低功耗工艺在频率上降低很多，帕斯卡跑10LPE有可能出现1G多点到顶的状况，这时候你要花翻倍的规模来弥补，最终的成品可能是面积与16+的帕斯卡一样，能耗比是秒飞了16+帕斯卡，但纯性能差不多，成本却暴涨（有过分析单位面积价格10nm比14/16高50%）。问题来了，用户愿不愿意为接近的性能、能耗比增加多付出50%的票子？又或者厂商愿不愿意保持原价，让利50%给消费者？并且厂商低功耗定位的工艺做大核心也存在很多问题，成本进一步提升只是问题的一部分。
总结： Intel 22nm：FF世代的开山之作，虽然莫名其妙地被硅脂弄的口碑不佳，22nm如果不考虑功耗，至今性能仍然处于顶尖范畴，你可能疑惑14+那么能超，比22nm不强多了。问题要综合来看，现在你需要看流水线，上面的几个架构常用IPC差异还没到能吃多级流水线的程度，除了haswell的AVX2能达到吃掉一级流水线的水平，不信你试试haswell-KBL跑P95 27.9X64的稳定电压是不是比你用29.2X64低很多，能稳的频率是不是要高。而同时你可以看到broadwell超频很烂，但同为初代14的SKL则要好上不少，那两级流水线不是白上的，因此14+超频更强我认为架构流水线变化占了一部分功劳，同架构比22与14+孰强孰弱并不确定。功耗不必说，肯定被后面的工艺打趴。
Intel 初代14nm：虽然也做了拉鱼鳍和底层优化，但密度提升太大抵消了收益，导致其性能倒车严重，broadwell你懂的，5775C立即被淘汰与此估计有不小关系。功耗控制倒是尚可，同频同压和14+几乎一样，但14+并不和初代14同压玩。
Intel 14+：相对初代14降低密度，调侃一下我叫个intel 14.5nm，并拉高鱼鳍底层优化，与调体质的7700K到7740X是本质的不同，调体质主要是掺杂选取与良率等的小幅度变化，工艺是一样的，频率上下限几乎不变，俗称官方挑雕，没办法做到SKL变KBL这种基本盘甩飞大雕的提升。目前综合最强工艺，虽然性能上与22有些纠缠，但性能强的同时功耗甩开22一大截就已经奠定了它的水准。
Intel 14++：CFL的工艺，预计是10nm甚至比10nm强（因为密度低更敢拉鱼鳍）的鱼鳍和底层用在了intel标准下16nm密度上做出的产品，与初代10nm有通用工艺与低功耗工艺搭配的意思。与14+的PK性能上强劲，低功耗表现上能否完爆14+尚存悬念，毕竟14++也上了笔记本，两个变量，一个是底层14+输，一个是密度14++输，不过话说回来，只要1ghz以上都是14++压制14+，那14+的低功耗优势在桌面上就基本是无用优势了。
GF 14nmLPP：很多人以为它带着LP（low power）就以为它是低功耗工艺，但其实不是，低功耗工艺需要通过拉密度来做的，14LPP作为密度与14++接近的产品（三星自家的10LPE与Intel 14/14+密度差不多，比14LPP大60%），在现阶段的桌面比拼中只有一条出路就是做高性能工艺，然而14LPP的高性能表现大家有目共睹。不得不说ryzen为14LPP做的仁至义尽，把AVX2单元砍了一半，还做了19级流水线来带14LPP，最后4G左右止步，ryzen表示我能怎么办，我也很无奈啊。14LPP同期面对14+主要在成本上占优，14+的密度和三星10LPE基本一样的，而且还做成了高性能工艺，这就不必我多说了吧，其实14LPP对台积电16+的成本都占优。不过14LPP面对自家10LPE和台积电初代10nm时仍能有一些高性能优势。
GF14+：PPT上ryzen的下一代工艺，细节较少，估计密度变化不大，主要是鱼鳍和底层增强，按现阶段的业界平均鱼鳍与底层技术能力来看，把ryzen带到skylake的频率水平也是有可能的。
台积电12FFN：这个工艺不同于公版的12nm即12FFC，大家不要将二者搞混，12FFN在晶体管密度上与16+差不多，比12FFC小很多，N代表NVIDIA定制的意思，细节尚少，但个人估计是将台积电10nm左右的底层和鱼鳍做到了台积电15.5nm的密度上。
台积电16+工艺：台积电现在的通用高性能工艺，高性能表现很突出，台积电在10nm量产后仍称16+性能最强（此消息来源来自国内媒体，我没找到原话），与i初代14的战况比较纠缠，高性能爆掉14LPP问题不大，在1GHZ左右级别对决中能耗略输14LPP。
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