从iPhone6s三星台积电芯片门学到的新时代

最近大家应该都听说了苹果（Apple）最新iPhone 6s/6s Plus智能同时采用两种不同处理器芯片版本（Apple A9 SoC）的消息 其中一款A9芯片由三星（Samsung）制造，另一款则来自台积电（TSMC）。A9芯片虽然来自两家不同的代工厂，按理来说执行起 来应该是一样的，然而，台积电与三星所采用的制程却不一样。

随着Apple采用两家代工厂供货的秘密传开来，科技站开始测试这款，并比较两种版本的A9处理器。结果显示两种版本的效能似乎并非完全相同。这可能会影响到消费者选择哪一个芯片版本的，同时也导致一些消费者担心情况可能被一些不实的测试结果夸大了。

事实上，真正的差别之一就在于SoC的实体尺寸 三星的芯片比台积电的芯片更小8%。芯片尺寸的差别可能是由于电晶体大小的不同。两家公司都采用新的 D 电晶体制程 台积电发布其制程为16nm FinFET，而三星则称其制程为14nm FinFET，这表示三星芯片的电晶体应该比台积电的电晶体更小。不过，制程名称并不见得直接关系到制程几何尺寸，如今它已经成为一些行销用语。

采 用不同的设计工具库来打造芯片，也可以解释为什么两款芯片的大小不同。即使两款芯片的功能相同，Apple的A9设计团队也必须分别与每一家代工厂专用的 设计工具库相互配合。例如，取决于不同标准库的设计，用于实现快取的SRAM单元中电晶体数量与面积可能也有所差异。但无论何，芯片大小的差别应该不至于 影响到消费者的体验。

然而，从一些站的测支持Google New功能。并且从图上介绍试结果显示，还有另外一项差异 采用台积电芯片（至少是至今几款测试结果）的显示拥有较 三星版本更长的电池续航力。实际的差异程度正是目前一些争执的焦点。包括像GeekBench与AnTuTu等测试结果，都显示出两款芯片版本之间存在明 显A股排队上市的11家银行集体“中止审查”差异。

Apple觉得有必要发表评论了。该公司表示，实际情况中应该只有2- %的差别。Apple的回应点出了问题的核心：现实世界 的测试是否足够？这些测试显示在大量密集的CPU处理工作负载下，电池的确消耗得更快。但在实际情况下，一般用户通常是周期性地使用CPU，而不会持续性 地使用。不过，两款芯片之间的确存在明显差异，但问题是为什么会有这样的差异存在？

台积电的芯片之所以能够实现较长的电池续航力，主要的原因在于它比三星的芯片具有较低的漏电流，或是稍低的供电电压。一般来说，更高的漏电流就意味着电池续航力较短，即使是在待机状态下，更高的操作电压效应更可能出现在密集的工作负载中。

漏电流的原因来自于电晶体未能在逻辑关闭状态下完全关断，导致微量的电流 泄漏 出来。即使是在处理器闲置的状态下，这些漏电流也会持续缓慢、微量地耗用电池电量。

在这个案例下，电池续航力的差异更可能出在每个元件的工作电压。在智能中，电源管理芯片（PMIC）可控制电压，让处理器因应各种不同的作业条件。 PMIC用于控制电源管理的细节，在轻负载时降低处理器功耗以及减缓时脉速度，从而协助延长电池续航力。为了达到与台积电芯片相同的性能和时脉速度，三星 的芯片可能必须以稍高的电压作业，因而也从电池中汲取了更多电量。

测试结果显示最主要的差别就在于电池续航力，这表示为了符合Apple 的时脉速度要求，三星的芯片必须以稍高的供电电压作业。较高的工作电压可能会导致一些制程变异的结果，但这样的结果会在低负载时带来更高功耗。因此，为了 有效判断三星与台积电制程中的变异，还需要大量的统计样本，而不是仅比较两款芯片。就算是在同一家代工厂，也可能会发生显着的变异。因此，仅由几个测试 站进行几项受限的测试，并不代表对这种情况的最后结论。