10纳米superfin技术，究竟有多“神奇”？

经过上期对于下一代CPU的提前揭秘，有一项技术特别值得注意，它让CPU有了新的提速方向。该技术在架构日公布后，在媒体及PC行业引发了较高关注，也引发了大家对下一代处理器Tiger Lake性能的期待。它就是全新10纳米 SuperFin技术！

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那么Tiger Lake背后的“杀器”——SuperFin技术究竟是什么样的创新和尝试？它的“神奇”体现在哪里？

CPU提速，需要不断尝试新的方向

说起CPU，速度当然是大家最关心的的衡量指标。可是，决定CPU速度的因素又是什么呢？有网友把CPU生动地比喻成快递小哥：

CPU频率= 小哥的跑腿速度，一分钟可以跑上下楼几次

核心的IPC（单时钟周期指令数）= 小哥的强壮程度，一次可以扛多少箱货物

瘦弱的小哥，一次只能扛一箱货跑来跑去，就好像某些老式CPU。

孔武有力的小哥，一次能扛很多箱货，犹如新式的CPU微架构。

可以说，CPU的总体速度，主要还是看频率和IPC。

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频率是硬道理，但提升不容易

计算机的“内芯”世界，由二进制0和1组成。在CPU内部，晶体管内的电容，可以有 “充满电”和“放空电”这两种状态，即可代表数据0和1。

CPU的运行频率，代表着0和1的切换速度，所以频率越高，运算速度越快。决定频率高低的因素非常多，但归根到底，还得看晶体管“充进去”和“放出来”的电荷，能否清晰地代表0和1。

数以亿计的晶体管，

其性能直接决定CPU的速度

如果CPU频率提得太高，快到晶体管来不及完成一次充放电，那么就无法完成0和1的切换，也就是“宕机”了。这时，在超频场景，有经验的玩家会选择给CPU加一点电压，电压升高可以加快晶体管的充放电速度，降低门延迟，完整的信号又回来了，CPU就变稳定了。

提升CPU频率，

是最直接的性能增长方式

当然，厂商不可能一味地加电压呀，这不是长远之计。为此，历年来半导体厂商们想方设法提升晶体管的性能，比如High-K材料的应用，比如FinFET晶体管技术等。但这些改进并非易事，需要大量的技术创新和基础研究才能达成。

CPU提速的另一个办法：

提升IPC

既然“快递小哥”每天只能跑这么多趟了，那就只能每趟“多带几箱货”了。正因为频率提升技术难度极高，所以当前的CPU改进，另一个方向是围绕着IPC（单时钟周期指令数）进行。

IPC（单时钟周期指令数）

是衡量CPU微架构效率的指标

提升IPC的手段有很多，主要体现在CPU“微架构”的各种创新上。历史上，英特尔曾经有过数次重大的微架构变革，比如著名的P6微架构、Core微架构，它们让CPU在频率相同的情况下，性能得到大幅提升。这也是为什么英特尔如此重视“架构创新”的重要原因。

SuperFin，

让CPU迎来“芯内革命”

说到这里，就不得不说“SuperFin”技术。前面说过，晶体管技术是CPU性能提升的关键因素之一，而SuperFin技术，则是英特尔有史以来，在单节点上最大的性能增强。

FinFET晶体管技术，

可以降低电阻，减少漏电，增加电迁移效率

SuperFin，其实是两种关键技术的“合体”——由英特尔增强型FinFET晶体管与Super MIM电容器组合而成。

Super MIM电容，

拥有5倍的充电电量

这种组合，为什么能提升晶体管的性能呢？SuperFin技术，简单理解就是让晶体管的信号更加清晰，从而可以运行在更高的性能下。

比如，下面是SuperFin的几个指标改进：

1	可以降低晶体管的电阻，允许更多电流通过。
2	改进的栅极工艺，让电荷流动得更快。
3	同等占位面积下，电容增加了5倍。

这些改进，都指向了“电荷通路更通畅、流动可以更快、电容量增大”上。结合上文的晶体管“0和1”切换原理来看，均可让0和1更为清晰，从而跟上更高的频率而不出错。

SuperFin晶体管，

让晶体管的信号更加清晰，

从而大幅提升性能

历代CPU，频率提升都是极富挑战的，SuperFin技术的出现，让CPU有了探索速度极限的新方式，因而被业内所期待。

SuperFin改变了什么，

我们又会得到什么

SuperFin会带来什么样的表现？答案已近在眼前。即将发布的下一代移动处理器Tiger Lake，就采用了10纳米 SuperFin技术制造。

Tiger Lake还搭载了全新的微架构Willow Cove，该微架构相对于十代酷睿的Sunny Cove微架构，提升了频率和功率效率。这意味着新一代处理器将在频率和IPC上，均有创新技术加持，有机会获得更多的性能提升。

因此，新一代移动处理器Tiger Lake，将会有诸多看点：

比如，轻薄本的性能能被拉高到什么程度？具备96组EU单元的Xe核显有多强？Thunderbolt 4 / USB4的集成，会带来什么样的连接性体验？而像IPU6、PCIe Gen 4、全新显示引擎和高丝网络加速器GNA2.0等新技术等加入，也让这款处理器有了更大的想象空间。

说到这里，大家是不是对10纳米 SuperFin技术下的新一代移动处理器迫不及待了？目前， Tiger Lake正在飞速生产，很快就会交付OEM厂商，对应的笔记本产品，将会在假日季上市，让我们一起期待吧。

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