手机CPU工艺比电脑先进，但性能落后很多，为什么？
文/小伊评科技制约手机SOC性能发展的关键因素有三个——集成度，板载面积和功耗 。01.手机SOC的集成度更高手机上的那枚主控芯片其实不能笼统地叫做CPU，而应该叫做SOC（即System on Chip），系统级芯片，什么意思，简单来说，就是只需要这一枚芯片，就能完成一个电子系统所需要的全部运算功能 。
一个完整的手机SOC应该包括CPU，GPU，ISP，基带，DSP，缓存，NPU等等组件，是一个功能及其复杂的“缝合怪”，其集成难度更高 。而反观PC上的CPU或者GPU，他就只是CPU和GPU，并不需要额外的缝合其他的功能，最多也就是内置一个性能不算很强的GPU模块，仅此而已，对于集成度的要求其实没那么高 。
简单来说，手机的SOC需要把所有的资源都分配给不同的模块，对于集成度的要求也就更高 。而CPU则不需要，因为他只要一个或者两个模块，对于集成度的要求没那么高 。就像继承父辈的遗产一样，当你是独生子女的时候，你可以获得全部的遗产；但是当你有很多兄弟姐妹的时候，你就无法获得全部的资源 。举个例子，假设现在有100亿美晶体管被分别用来打造手机SOC以及桌面CPU，在SOC上可能只有20亿枚晶体管会被用在CPU模块的搭建上，而在桌面CPU上，则有80亿颗晶体管可以被用在CPU模块上，你说谁更强？所以，从功能性上就注定，手机SOC中的CPU永远不可能真正超过同时代的顶级CPU 。
02.板载面积所限 。众所周知，一块芯片的综合性能和它内置的晶体管数量是有直接关系的，芯片工艺的进步本质上就是为了在相同的体积下放入更多的晶体管 。但是大家千万不要忽略芯片体积对于晶体管数量的制约因素 。下图分别是PC上的CPU和骁龙888的实物图对比，一块电脑上的CPU封装面积大概就有半个手掌那么大，而手机SOC的封装面积一般都在1平方厘米左右，也就是长宽都在1cm左右，和电脑上的CPU差距极大 。
具体罗列一下数据：根据测算，i7 11700K的核心面积达到了270平方毫米，而与之对比，苹果a14板载面积仅为88平方毫米，单论板载面积，i7 11700K是苹果A17的三倍 。而工艺的进步并不能完全抵消在板载面积上的巨大差别 。如下图所示，采用落后的12nm工艺的英伟达 RTX 2080的晶体管数量达到了186亿颗，而目前采用最新，最强的5nm工艺所生产的手机处理器——苹果A15的晶体管数量也才刚刚达到150亿颗，差距依旧明显 。
手机芯片之所以对于工艺的要求更苛刻，主要还是因为其宿主本身的体积不可能无线放大所致，因为手机的体积就那么大，芯片的板载面积越大，手机厂商就不得不使用更大的主板来放置它，这样的结果会带来两个后果——手机体积的增加 。那么大家想象一下，你会用一款屏幕超过8英寸，厚度超过1.2cm，重量超过250g的手机么？手机毕竟是一个无源的手持设备，对于尺寸会更加敏感 。
与之相对，电脑芯片则没有这种限制，可以随意地发挥，如上图所示，RTX2080的板载面积达到了惊人的754平方毫米，是A14的8倍，其中差距可见一斑 。03.功耗限制 。骁龙888被誉为一代大火龙，然而他的TDP功耗也不过13-15W左右，而这已经是移动SOC的极限水准 。而与之相比，桌面级的CPU和显卡的功耗就要高得多了，英特尔最新的I7 12700K的PL1功耗为125W，PL2功耗则达到228W，远比骁龙888高得多，而且这还仅仅只是一枚CPU的功耗（核心显卡的功耗忽略不计），如果再加上显卡的功耗，至少可以达到400W左右的功耗 。
【手机cpu性能,CPU性能排名天梯图】
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