台灣之光「台積電」

在台灣乃至整個世界創下了許多傳奇的公司,我們動不動就能從台灣新聞媒體、報章雜誌聽到這個名詞,最常聽到的就是台積電與其最大競爭對手「三星」在製程進度上比拚的相關新聞,然而馬哥發現許多人看著台積電與三星「比拚數字」,但卻不知到數字代表的含意以及原理。

 

數字不是越小越厲害!

還記得先前iPhone 6s引發退貨/換機潮的新聞嗎?

同時使用台積電的16奈米以及三星的14奈米製程的 iPhone 6s,這在商業上無疑的是分散風險、讓雙方削價競爭的好策略,然而在大家知道奈米製成越低,代表效能越好、越省電的觀念下,花同樣的錢卻有可能買到不一樣效能的產品,理所當然的會引起爭議。

 

跌破眾人眼鏡的是,經過使用者測試後,竟然是台積電的16奈米贏過了三星的14奈米,最後被退貨/換貨的 iPhone 6s 反而是三星的14奈米,這個實驗結果讓大家滿意外的,也嚴重違反科學理論,不過這也讓大家意識到「奈米的數字不是越小代表越好」。

 

奈米指的是什麼長度?

想要了解原因,就先必須要了解我們在電晶體說的奈米長度指的到底是什麼!

一般來說我們說的奈米長度是指電晶體當中閘門的寬度(如下圖),閘門可以用電壓控制電流通過與否,藉此來控制0跟1的訊號,訊號通過代表1,沒通過代表0,當我們製成越先進,就可以用越少的電力來控制閘門,使電晶體的耗電變少、發熱量變低,也因為密度較小,單位面積可以放的元件變多,所以效能得以提高。

因此正常情況下,當然是把奈米長度越小的製成效能會更好,但要把閘門做小,其難度還是非常高的。

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而把奈米數字做小難度高的原因,不在於要把閘門做的更輕薄,做得薄容易,主要原因是厚度越薄越的閘門越會漏電,漏電會導致該是0的訊號變成1,而目前解決的方式就是以3D立體的方向去研究,例如大家肯定都聽過的「鰭式場效應電晶體FinFET」,「鰭式」顧名思義就是如鰭一般突起,這樣長方形凸起的形狀,能有效的加大閘門阻絕的接觸面積。

 

製成數字的爭議

這樣問題就來了,既然奈米的數字只能代表電晶體當中閘門開關的寬度,那我只要把閘門做小,就可以宣稱我比較厲害!?

沒錯!因為大多數人不懂,只聽數字的話自然就會認為數字小比較厲害,事實上還要考慮其他的因素,如單晶體的大小、密度、高度,以及鰭和鰭之間的密度等等。

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而Intel曾經提出抗議,指出製成數字不代表實際物理尺度,自己的各項指標都優於台積電及三星(如上圖),10奈米下Intel邏輯密度比對手高出2倍,並說明自己14奈米技術等同於台積電及三星的10奈米;而自己的10奈米技術也可與台積電及三星的7奈米比拚。

因此Intel提出應當以「單位體積內含有多少晶管」來區分電晶體的效能才會比較準確,無奈這種算法至今仍無人採用。

 

最後,經過馬哥的講解,相信大家都已經知道X奈米代表的意義,知道數字真相的我們,自然就能明白為何當初iPhone 6s事件中,16奈米的台積電為何能夠贏14奈米的三星了,目前比拚已經來到7奈米跟5奈米,而老實人Intel已經放棄掙扎退出比拚,但三星跟台積電還在繼續。未來若有相關新聞及報導,知道奈米代表意義的大家,就能更客觀地去閱讀嚕!

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