5月19日，高通（Qualcomm）宣布推出全新6納米工藝制程的高通驍龍778G 5G移動平臺，加之此前聯發科（MediaTek）陸續推出的天璣900、天璣1100和天璣1200，以及紫光展銳發布的采用臺積電6nm工藝的唐古拉T770（原型號為虎賁T7520），一場圍繞6nm工藝爭斗的“劇情殺”，翻開了劇本的第一頁……
高手過招
“與高手過招，才能成為真正的高手”。
在武俠小說中，高手之間的武功對決，第一招往往是決定成敗的關鍵。以強凌弱大多先發制人，以雷霆之勢一舉摧毀對手；以弱擊強則多是后發制人，故露破綻誘敵強攻，伺機尋隙反擊；但當兩個同級別的高手相遇時，如何能從對方完美的防御中找出破綻才是第一個難題。
那么，就讓我們先以時間為軸，看看三大高手是如何出招的：
紫光展銳唐古拉T770
4月20日，2021紫光展銳創見未來大會，展銳5G唐古拉系列品牌橫空出世。根據規劃，展銳唐古拉產品家族將分別擁有6、7、8、9系四個產品系列。其中，唐古拉6系定位于5G普惠型產品，唐古拉7系強調產品體驗升級，唐古拉8系主打性能先鋒，唐古拉9系則代表著前沿科技。
新品牌體系下，已規模量產的T7520型號更名為T770，這也是全球首款6nm 5G芯片，已在2021年年初成功回片，在不到150個小時內，通過關鍵測試。搭載T770的5G終端預計2021年7月份量產上市。
基于第二代馬卡魯5G技術平臺，唐古拉T770和T760同時支持5G NR TDD+FDD載波聚合、上下行解耦、超級上行等技術，實現了Sub-6GHz 5G網絡的全場景覆蓋增強。與沒有采用全場景覆蓋增強技術的平臺相比，唐古拉T770和T760可提升超過100%的覆蓋范圍，為小區近點提升60%上傳速率。
T770中的Vivimagic 6.0影像引擎是展銳自主研發的第六代影像視覺系統，在億級像素拍照性能、4K@60fps編解碼能力、120Hz高幀率刷新、HDR+顯示全新架構上都做了全面性能優化與提升，例如其四核ISP處理性能就可支持高達每秒16億像素的超高分辨率拍攝。
聯發科天璣900
5月13日發布的聯發科天璣900基于6nm先進工藝制造，采用八核CPU架構設計，包括2個主頻2.4GHz的Arm Cortex-A78大核和6個主頻2.0GHz的Arm Cortex-A55高能效核心，搭載Arm Mali-G68 MC4 GPU和高能效的AI處理器MediaTek第三代 APU，支持旗艦級LPDDR5內存和UFS 3.1存儲，可適配120Hz屏幕刷新率。
連接方面，天璣900集成5G調制解調器和Wi-Fi 6。支持5G Sub-6GHz全頻段和5G雙載波聚合技術，可實現高達120MHz的頻譜帶寬，同時支持SA/NSA組網、5G雙卡雙待、雙全網通和雙卡VoNR服務，結合MediaTek 5G UltraSave省電技術，可進一步降低5G通信功耗，延長終端續航。
多媒體方面，天璣900支持MediaTek Imagiq 5.0圖像處理技術，采用多核ISP，搭載獨家硬件級4K HDR視頻錄制引擎，最高支持1.08億像素四攝組合，具備INT8、INT16和FP16運算的浮點精度，支持AI白平衡、AI自動對焦等拍攝功能，MiraVision畫質引擎支持HDR10+視頻播放實時畫質增強功能。
高通驍龍778G
除了將許多最新的頂級技術和特性引入高端智能手機，讓下一代移動體驗能夠惠及更多消費者外，即將發布的全新榮耀50系列也將搭載驍龍778G移動平臺的消息，同樣受到很多消費者的關注。
驍龍778G采用6納米工藝制程，搭載的Kryo670 CPU整體性能提升高達40%，Adreno 642L GPU的圖形渲染速度較前代平臺提升高達40%，集成的驍龍X53 5G調制解調器及射頻系統具備毫米波和Sub-6GHz頻段5G連接能力。此外，通過高通FastConnect 6700移動連接系統，驍龍778G支持數千兆比特級的Wi-Fi 6速度（高達2.9Gbps）和4K QAM，并在5GHz和6GHz頻段支持160MHz信道。
驍龍778G支持三ISP和單幀逐行HDR圖像傳感器，可實現4K HDR10+視頻拍攝，捕捉超過10億色。AI方面，驍龍778G搭載的第六代高通AI引擎包括高通Hexagon? 770處理器，可帶來高達12TOPS的算力，性能較前代平臺實現翻番，且每瓦特性能得到提升。
競逐6nm平臺所為何來？
Counterpoint Research在其最新分析中預測，聯發科和高通等手機芯片制造商將繼續主導全球智能手機AP（應用處理器）/SoC（片上系統）芯片組市場。該公司預計，聯發科將獲得全球芯片市場37%的份額，但高通仍將在5G領域以30%的份額保持領先地位。
該機構分析認為，專用的5G芯片組正變得越來越普遍。一旦生產方面的瓶頸消除，高通公司將能在2021年下半年強勁反彈。然而，爭奪頭把交椅的戰斗將變得比以往更加激烈，因為據預測，前三名玩家在市場份額方面相互之間的差異實際上已經很小。
全球5G智能手機AP/SoC市場份額（%）預測 （圖自：Counterpoint）
Counterpoint的預測數據顯示，到2021年，包括7nm、6nm和5nm在內的頂尖工藝制成將占智能手機出貨量的近一半，主要用于5G智能手機型號。其中，高通將有望以30%的份額在2021年全球5G智能手機AP/SoC市場中排名第一；蘋果以29%的市場份額緊隨其后，聯發科的市場份額為28%，排名第三；三星的市場份額為10%保持不變，排名第四；海思市場份額逐漸縮小，但還在前五；紫光展銳的市場份額逐漸增加，排名第六。
聯發科CEO蔡力行早在2019年便“暗示”要在6nm工藝上加大投入，所以連續推出天璣900/1100/1200也并不奇怪。而根據此前業界的分析，高通推6nm平臺的目的，一是為了阻擊來自聯發科咄咄逼人的進攻，二是此前采用的三星5nm工藝遭遇產能不足，其產量受到限制，所以迫切希望通過6nm芯片搶奪對手在中端市場的份額。但高通產品市場總監馬曉民日前在接受媒體采訪時則表示，選擇6nm的目的是為了擴大整體產能，確保能夠拿到最佳工藝制程，保證產能和供應，對于臺積電和三星不會帶任何傾向性。相關消息顯示，驍龍778G將為榮耀、iQOO、Motorola、OPPO、realme和小米即將發布的高端智能手機提供支持。
展銳同樣將宣傳的重點，放在了唐古拉T770和T760采用的6nm EUV工藝上。
“為什么要強調EUV?因為，只有引入EUV技術的6nm才是真正的6nm，這項技術也將伴隨未來可能的5nm、4nm、3nm、2nm、1nm一路前行?！?/p>
我們知道，在光刻技術中，提升分辨率的途徑主要有三個：一是增加光學系統數值孔徑；二是減小曝光光源波長；三是優化系統。EUV相較于DUV，是將193nm波長的短波紫外線替換成了13.5nm的“極紫外線”，能夠減少工藝步驟，提升良率，使之在光刻精密圖案方面更具優勢。
據臺積電官方數據，6nm EUV工藝相比7nm工藝晶體管密度提升了18%，這意味著其性能提升了約18%，或者在保持同樣晶體管數量的情況下，核心的面積可以縮小18%，使得功耗和成本可以進一步降低。相同的性能條件下，6nm EUV工藝在功耗上可以比7nm降低約8%。
圖片來源：臺積電
除了搶奪市場份額外，5nm處理器功耗問題，可能是相關廠商發力6nm工藝的另一大原因。
5nm工藝在處理器單位面積內提供了更多的晶體管數量，按理說能夠帶來更高的性能與更低的功耗，但有可能因為5nm工藝技術還不夠成熟、以及對最新的A78架構和X1大核沒有“馴服”好等原因，使得蘋果A14、華為麒麟9000、驍龍888都或多或少的遇到了“功耗門”問題。
本刊此前刊發的文章《5nm處理器功耗“翻車”，新榮耀首作V40選聯發科還是高通？》對此進行了詳細剖析。文章指出，從7nm跳到5nm這個過程中，所有的芯片廠商都是“摸著石頭過河”。因此，當出現一些意料之外的情況時，業界普遍對新工藝的第一代產品產生了觀望心態，轉而關注較為成熟的6nm EUV工藝，希望能在產品穩定性和功耗控制上得到更好的表現。
不過，即便是解決了相關的技術困擾，從去年開始的芯片缺貨問題又讓業界開始揪心。臺積電總裁魏哲家在3月31日2021年第一季度財報電話會議上表示，整體半導體需求依舊強勁，產能短缺將至2022年。其中，成熟制程因為新產能要到2023年才會開出，短缺期間更將持續到2023年。
由于產能跟不上短期內激增的需求，因此價格上漲。某些工藝的價格甚至上漲了30-40%，這還不算芯片設計廠商通常超過10%的額外成本。Counterpoint預測稱，2021年價格還將上漲。為了確保2022年的產能，芯片設計廠商正在與代工廠談判，價格可能還將上漲至少10-20%。
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臺積電的資本支出和資本密集度（圖片來源：Counterpoint）
近期，臺積電宣布將2021年的資本支出從1月份的250-280億美元上調至300億美元，其中80%用于3/5/7納米等先進工藝，10%用于先進封裝技術，10%用于特殊技術。同樣在本次會議上，臺積電重申，由于客戶看好半導體行業發展并承諾采購，2021-2023年公司將斥資1000億美元擴張產能。這意味著2020-2025年的美元收入復合年均增長率將達到10-15%。
