芯片 5nm 和 7nm 有什么差别，CPU 已经很小了，做大点不行吗？
这要看CPU为什么制程要做小了。 先介绍一下摩尔定律这个促进CPU晶体管做小的业内定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 你可以从这条业内定律发现，CPU的晶体管做小了之后，能够在单位面积内集成更多的晶体管提升性能。而且根据实践，在使用这种方式提升性能时，功耗是基本不变的。比如题目中问到的5nm和7nm的区别，就是晶体管能做到更小，以方便芯片在不变的体积和功耗下集成更多的晶体管（运算单元、缓存）并且性能因此而提升。 能在芯片做得大小不变的情况下，大幅度提升性能且功耗不变，这就是为什么CPU的晶体管要越做越小。 上世纪40年代，人类第一台计算机有18000个电子管，占据了170平方米大小的房间，重达30吨，功率约150千瓦，每秒运算5000次。 如今，7nm的工艺制作的CPU可以在1平方毫米的范围的硅基芯片内集成超过一亿个晶体管，做成成品芯片的功耗不到100瓦，每秒运算数十亿次，而且在数据位宽上已经可以做到2的8次方甚至更高。 而且，现代芯片根据应用场景不同，对芯片大小的容忍度是不同的。 手机的性能在过去的十年内一度是不能完全满足需求的，工艺的提升直接使得手机SOC能够在其中集成更多模块和晶体管、功耗降低、性能提升，所以10nm、7nm、5nm这些工艺节点每一个对手机SOC芯片的发展影响是十分关键的节点。 PC芯片的大小也是有一定限制的，所有的PC CPU/GPU芯片厂商都想在同样的大小标准下集成更多的晶体管，性能之争是愈演愈烈的，而近年来AVX等指令集的发展也必然要求工艺进步——否则无法处理小范围内的过量功耗导致的热量积累。 综上所述，芯片工艺的升级与尖端芯片的发展可以说有直接的线性关系，所以CPU只有做得晶体管更小才能继续获得长足的进步，做大点无疑是逆需求逆发展规律的发展。
制程工艺的提升，可以带来更高的晶体管密度、更强的性能以及更低的功耗。 对CPU面积以及功耗的要求主要是便携式设备，比如手机，笔记本，智能手表等。而对台式机，服务器等则不那么需要。 要解释清楚7nm好于5nm这个问题，首先要知道为什么工艺越先进(纳米数越低)，功耗和性能都会提升? 这要从晶体管说起了，芯片7nm，5nm工艺中的7nm，指的是晶体管的栅极宽度，通常也认为是晶体管导电沟道的长度 那么这个Gate的宽窄为什么会影响性能和功耗呢?先说性能，性能好意味着在一定的时间干更多的事，在处理器里就是更多的运算，我们可以当半导体晶体管每次0/1变化就算一次运算，那么那个红色Gate越宽，两个绿色电极就越远，导致他们直接连通一次的时间就会越长。这就好比一个人在10分钟里做25m往返跑的次数肯定比50m往返跑的次数多一样。所以Gate越小，晶体管一次状态变化的所需时间就会越短，单位时间的工作次数就会越多，一堆晶体管单位时间可做的运算自然就更多，所以性能更好。 再说说功耗。Gate是通过加电压帮助两个绿色电极通电的，而Gate越宽，就需要更高的电压才能导通两极，Gate越窄，导通就更容易，所需的电压也就越低。 最后是成本，其他答主已经从多方面详细解释了，在此不做赘述。 处理器是性能，功耗和成本的平衡艺术。如果提升工艺能提高性能，降低功耗和成本，何乐而不为呢？ 推荐几本相关的书籍： 