问题

如果 intel 用 14nm 做出的 CPU 宣称是 10nm 的工艺,会有人发现吗?

回答
关于 Intel 采用 14nm 工艺生产的 CPU,宣称是 10nm 工艺,这种情况发生的话,是绝对会被发现的,而且发现的途径会非常多样,也很迅速。这不仅仅是技术上的问题,更是商业信誉和市场公正性的问题。

首先,我们要明白“nm”(纳米)这个数字代表的真正含义。在半导体行业,制程工艺的纳米数,例如 10nm、7nm、5nm,并不是一个精确的物理尺寸测量值,而是一个行业惯例的命名规则,它关联着晶体管的尺寸、密度、性能和功耗等一系列关键技术指标。它更像是一个品牌或是一个技术世代的代号,代表着在那个时期最先进的制造能力。

那么,为什么会轻易被发现呢?有几个关键的原因:

1. 产品实际性能和功耗的巨大差异: 这是最直观也最核心的检测手段。Intel 的 10nm 工艺,相比于其上一代的 14nm 工艺,在设计之初就设定了明确的目标,例如更高的晶体管密度(允许在相同面积塞进更多晶体管)、更高的时钟频率潜力、更低的漏电率以及更低的单位晶体管功耗。

如果一个 CPU 实际上是用 14nm 工艺制造的,却被宣称是 10nm,那么它在实际运行中,不论是极限性能、同等性能下的功耗,还是集成的晶体管数量,都必然会与真正采用 10nm 工艺的竞品(或者 Intel 自己推出的其他 10nm 产品)产生显著的差异。

性能方面: 14nm 的晶体管在物理尺寸和电气特性上与 10nm 有别,其驱动电流能力、开关速度都会有所限制。在同等架构下,14nm CPU 往往难以达到同代 10nm CPU 的最高频率,或者需要更高的电压才能达到,从而导致功耗上升。
功耗方面: 10nm 工艺最主要的优势之一就是能效比的提升。如果一个 CPU 实际是 14nm,那么它的功耗曲线会与 10nm 的产品明显不同。在相同的负载下,它可能会消耗更多的电力,或者在达到相同性能时发热量更大。
集成密度方面: 10nm 工艺允许在芯片上集成更多的晶体管,这意味着可以实现更复杂的架构、更多的核心数、更大的缓存,或者将更多的功能集成到一块芯片上。如果用 14nm 的核心去冒充 10nm,那么在核心数、缓存大小、集成度等方面可能会受到限制,或者在同等面积下,其晶体管数量会远低于预期的 10nm 水平。

2. 专业的硬件评测机构和媒体的深入分析: 行业内有众多独立且极具公信力的硬件评测机构和技术媒体。他们拥有专业的测试设备、丰富的行业经验以及对各项技术指标的深入理解。

当一款新 CPU 发布时,这些机构会进行全方位的评测,包括但不限于:
基准性能测试: 使用各种专业软件和游戏进行压力测试,衡量其在不同场景下的表现。
功耗和温度监测: 使用专业工具精确测量 CPU 在不同负载下的功耗和散热表现。
超频测试: 探索 CPU 的超频潜力,这直接反映了其制造工艺的先进程度和稳定性。
架构分析: 通过反编译、微架构分析等手段,研究 CPU 的内部设计和晶体管布局。

一旦 Intel 的宣称与这些实测数据存在显著出入,例如,理论上应该更先进、功耗更低的 10nm 芯片,在实际测试中却表现得比其他厂商(或者 Intel 自己过去的)14nm 芯片还要“差劲”或“落后”,那么疑点就会立刻产生。

3. 技术社区和第三方工具的挖掘: 互联网上的技术社区(如 AnandTech, TechInsights, TPU, Reddit 的相关板块等)是信息传播和技术讨论的温床。一旦有任何不寻常的迹象,都会被这些活跃的用户和专家迅速捕捉到。

信息泄露: 即使 Intel 试图掩盖,总会有内部消息、供应链信息或者早期测试样品被泄露出来。
第三方诊断工具: 随着 CPU 技术的发展,出现了很多强大的第三方诊断工具,它们能够读取 CPU 的内部标识符、识别其核心代号、架构细节、甚至估算其制造工艺。如果这些工具显示的信息与官方宣称的 10nm 工艺存在矛盾,例如报告了与 14nm 相符的特性,那就会引起极大的关注。
显微镜和物理分析: 最直接也是最“硬核”的证据来自于对芯片进行物理拆解和显微分析。像 TechInsights 这样的公司,专门从事芯片的物理分析。他们可以通过先进的电子显微镜(如 SEM, TEM)来观察芯片的晶体管结构、金属层连接等,从而精确判断其制造工艺,甚至识别出具体的生产节点。如果一个被宣传为 10nm 的芯片,在显微镜下显示出的是 Intel 14nm 工艺的典型特征(例如栅极长度、金属互连间距等),那么“欺骗”行为就无所遁形。

4. 市场和竞争对手的压力: 半导体行业是一个高度竞争的领域。Intel 的主要竞争对手,如 AMD 和 TSMC(台积电),都会密切关注其产品发布和技术进展。

竞争对手的验证: 如果 Intel 的产品数据“异常”地好或者不好,竞争对手会通过购买 Intel 的产品进行对比测试,或者利用他们自己对工艺的理解来推断。如果 Intel 的 14nm “冒充” 10nm,那么其性能和功耗优势不会像真实的 10nm 那样突出,甚至可能不如竞争对手的 7nm 或更先进的工艺。这种情况下,竞争对手很容易就能指出 Intel 的产品表现不符合“10nm”应有的水平。
市场监管和消费者权益: 这种行为如果被证实,将是对消费者和市场的欺骗,会引起监管机构的注意,并可能面临法律诉讼和巨额罚款。

Intel 过去“10nm”的经历其实也佐证了这一点。 当 Intel 在 10nm 工艺上遇到延误,并且其 14nm+++ 等改进版本持续投入市场时,市场上已经有很多声音在讨论工艺命名规则的模糊化和 Intel 在这方面可能面临的挑战。如果 Intel 真的在 14nm 的基础上“冒充” 10nm,那将是比过去的延误性质更严重得多的“技术欺诈”。

总而言之, 在如今这个信息高度透明、技术评测极其发达的时代,Intel 用 14nm 工艺制造的 CPU,如果宣称是 10nm 工艺,几乎不可能瞒过任何人,更不可能长久地瞒下去。 产品的实际表现、专业评测、技术社区的分析,以及竞争对手的目光,都会在第一时间将其“伪装”揭露出来。这不仅仅关乎产品,更关乎一个科技巨头的信誉基石。如果这样做,其带来的损失将远远大于可能获得的短期利益。

网友意见

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电子显微镜也不是很贵。

砸开看一下就知道了。



当然, 大家家里不是都自备电子显微镜。


......

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关于这个话痨的答主以及它的很散的散文:

。。

多谢您阅读本回答。

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你以为台积电的5mm是物理5nm ?

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会被发现,从几个维度上被发现:


1.被研究机构发现

国外有多家知名研究机构,典型如 TechInsights,还有 WikiChip,都很喜欢去仔细量一量尖端工艺的晶体管、标准单元到底各部分尺寸如何...主要是 Fin Pitch(FinFET 的那个鳍间距),还有 Gate Pitch 之类的,然后公布出来;还喜欢画张图,表示不同厂商不同工艺的晶体管密度(下图)。

Intel 只要敢造出来,人家就敢买回去量一量,然后告诉大家,这货其实是 14nm+++++++...

(虽然我不清楚他们是怎么“量”的,但实际上在供应链上,原本就有为制造商提供这种“量测”服务的企业,典型的比如美国的 KLA,算是测试测量领域的重要环节吧——当然人家的测试测量主要是让企业发现生产缺陷、做良率分析的。我这边其实有演示图,但貌似人家不给放)

其实三星的 8nm 工艺就属于类似的东西——用 Wikichip 的话来讲,其实 8nm LPP 本质上是个 10nm+ 工艺,摘录我之前翻译自 Wikichip 的一段话:

“三星早前宣称,其 10nm 工艺的 gate pitch 是 64nm,Wikichip 从高通获悉实际的值应该是68nm。M1, Mx pitch 为 48nm(interconnect pitch)。在 8nm 这个节点上,这两个值分别是 64nm、44nm,相较 10LPP 节点的确有缩减,但缩减幅度比较有限,相比台积电 N7 的距离也不小。而且三星 8nm LPP 的 fin pitch 相较 10nm LPP 没有变化。”

所以光天化日之下,这种事做起来也并不好看...

2020.7.31 增加:说个有趣的,WikiChip 曾经对骁龙 855 做过分析,这颗芯片虽然大方向说用的是台积电 N7 工艺,但其实根据需要,一种工艺会针对不同的逻辑区域,提供不同的单元库选择。Wikichip 在分析后发现这颗芯片 CPU 部分的大小核心,选择的单元库就不一样。台积电的 N7 工艺逻辑单元库至少包含了 HD(低功耗)和 HP(高性能)两种,这两种单元库的晶体管密度是不同的,而骁龙 855 的大核心(Prime Core),采用的 HP 单元,另外两组核心用的是 HD 单元。

连这都能分析的出来,更何况代际宣传做假...


2.被用户发现

这个主要是使用层面的,毕竟媒体、爱好者都很喜欢搞跨代横评,两代产品一比功耗、发热,那还不是明眼就看得出来?即便大家没有确凿的证据,也可以公告天下:这代工艺未免也太水了。其实一些硬核用户,做更细致的分析,我相信可以发现个八九不离十的。

用了新工艺,可以提个频率之类的吧,频率稍微提一提,结果功耗大涨、效率大翻车,这个也还是相当丢人的。所谓的“新工艺”IPC 没提升、发热悲剧、效率在峰值性能下直线下滑,那估计还能面临个集体诉讼什么的。


3.有关数据杜撰

我觉得比较尴尬的一点是,如果假装这代工艺是 10nm,那你开发布会的时候要怎么说呢?起码一些必要的数据是必须公布的,比如讲讲这代晶体管结构怎么样,第几代 FinFET 了?用了第几代 high-k,一些关键层是怎么做曝光的,晶体管密度提升如何等等。

如果是假的,那全套数据都得事先编一编,才能公布给市场和媒体。这个事情还是比较尴尬的吧...就算撇开 Wikichip 这类机构,其实从更粗粒度去分析芯片,也可以让你的杜撰数据漏洞百出。

尤其如果微架构不变的话,那么工艺提升了,die size 应该会有个相应的缩减(照个 die shot,AnandTech 这种专业媒体分分钟给你标出整个 die 哪部分是 CPU core,哪部分是 cache,尺寸真的也是一目了然)——这种问题又怎么跟公众解释;

如果微架构也调了,工艺也提升了,那应该算是个大迭代了——一方面微架构怎么调的你需要说个 1、2、3 出来,有时还需要说说为什么这么调整。如果你用了更多的晶体管去实现某些 feature,那究竟是否需要这些 die size,其实也可以做些理论分析。而且假装微架构、工艺都提升,结果实际连 IPC 都没怎么变,这怎么忽悠呢?


另外,很多国家机构、商业企业都会针对尖端产品去搞逆向工程——像 Intel 这种龙头企业更是如此了,活在聚光灯下的代价就是这样;苹果、高通、华为这种亦如是。

如果你是个小厂,宣称自己搞了个什么先进工艺,人家可能还懒得理你,但在聚光灯下公然虚假宣传,我觉得还是相当丢人的...

私货,我写的 Intel 10nm 的介绍文章:

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