目前，iPad 2共有4个版本45nm LP A5處理器的WiFi、WiFi+GSM和WiFi+CDMA版以及32nm LP版。编号分别为iPad 2，1到2，4。
32nm和45nm指的是芯片上晶体管和晶体管之间导线连线的宽度，简称线宽。半导体业界习惯用线宽这个工艺尺寸来代表硅芯片生产工艺的水平。线宽越小，晶体管也越小，让晶体管工作需要的电压和电流就越低，晶体管开关的速度也就越快，这样新工艺的晶体管就可以工作在更高的频率下，随之而来的就是芯片性能的提升。
要想提高CPU的性能，一方面是提高他的主频，一方面是更改他的架构，再有一方面就是提高他的制作工艺了。制造工艺的改进理论上可以带来功耗的降低，可以使CPU的默认时钟频率更高，直接提升性能。
和现有的45nm工艺相比，32nm工艺在以下几个方面有着显著的变化：
32nm工艺使用第二代高-K金属栅级、0.9nm等价氧化物厚度高-K(45nm技术是1nm)、金属栅级工艺流程更新、30nm栅极长度、第四代应变硅、有史以来最紧密的栅极间距(第一代32nm技术将使112.5nm栅极间距)、有史以来最高的驱动电流、晶体管性能提升22%、同比封装尺寸将是45nm工艺产品的70%。
32nm工艺有效降低成本
包括三星在内的半导体厂商目前多用300nm的硅晶片来制作芯片。每块硅晶片可以切割579块45nm的老板A5处理器。如果换成32nm制程的话，在合格率100%的前提下，同一款硅晶片就可以切割1015块，等于节省了大量成本。
三星这款芯片采用HKMG(高K绝缘层金属栅极)技术和低功耗工艺，使用了前栅极(gate-first)的堆栈方法，对硅片进行漏/源区离子注入操作以及随后的退火工步完成之前便生成金属栅极。
上图左边是原有的45nm制程A5芯片的模具，有边为32nm新A5。原来的A5芯片表面积约为122平方毫米;新32nm芯片只有69平方毫米。在面积上缩小了近一半。
续航时间显著增加
网页浏览测试
Anandtech的测试环境为开启WiFi，将屏幕调至200nits(流明，亮度单位)的亮度，时间单位为小时。
从数据上看，iPad 2，4的11.7小时续航时间比iPad 2的10.1小时，提高了一个半小时左右，提高幅度约为15.8%。可以看出，在电池不变的情况下，32nm制程处理器的低漏电率和更少的闲置时间有效的提高了续航时间。
3D图形测试
相比Cortex A9双核心芯片，A5芯片中的PowerVR SGX 543MP2图形处理器从32nm工艺上得到的收益更大。
视频播放测试
最后进行的是视频播放测试，使用的是一部720p的《哈利·波特》平均比特率4Mbps。
测试结果显示，iPad 2，4的播放时间达到了15.7小时，超出iPad 2约18%。这些数据都是在200nits亮度下测试的，这个亮度很低，如果将亮度提高，iPad 2，4的优势将更加明显。
功耗和发热显著降低
相对iPad 2，iPad2，4在Sunspider的Java多线程脚本测试上，功耗3.4W，减少了28%。
功耗
顺便看一下新iPad的功耗，简直跟怪物一般。它的数据比iPad 2，4多出一倍以上。如果未来新iPad能够使用32nm A5X芯片，其功耗和发热量将得到明显改善。
总结
从这一系列的测试中可以看出，三星32nm HKMG LP工艺的芯片性能相当卓越。苹果悄悄向市场投放这批新iPad 2，这样的举动也说明苹果在今后推出的设备上采用32nm芯片的顺理成章。
续航时间是用户最关注的参数之一，如果苹果在未来设备上的芯片采用32nm工艺，比如即将发布的iPhone 5的A5X芯片，其面积可以从160平方毫米减至93平方毫米。这就可以在不增加电池体积的情况下，增加其设备的续航时间。在工业设计上，将会有更大的余地，可以让设备更轻、更薄、更快。
网友评论
写评论