都是5nm晶片，為何A14比驍龍888三星Exynos1080更省電？

2020是晶片製造的魔幻之年，臺積電、三星半導體的5nm製程工藝不僅沒有跳票，齊刷刷進入EUV工藝第二代，智慧手機行業應用5nm製程工藝的速度也是超快，蘋果、華為、小米、vivo等一線品牌均相繼釋出搭載5nm晶片的旗艦機型，2021年第一季度一大波5nm新機也正在路上。

問題來了，既然三星、臺積電製造的晶片都是5nm，那麼在能耗上也應該相差不大，然而實際情況並非如此。有媒體“愛範兒”評測了搭載三星Exynos 1080的vivo X60 Pro、搭載驍龍888的小米11，以及搭載蘋果A14晶片的iPhone 12的續航水平。從評測的資料，能發現雖然都是5nm，但續航和能耗差得挺大。

測試的條件為，網路環境為wifi，螢幕亮度限制在80 %，外放音量設為50%，測試時間3小時，測試場景包括《和平精英》、網易雲音樂、抖音、B站、淘寶和微博，每個場景半小時，基本符合多數使用者的使用手機習慣。

從愛範兒的測試結果看，vivo X60 Pro剩餘電量最多，其次是小米11，iPhone 12墊底（具體見下圖），簡單說就是續航方面，三款手機中，vivo X60 Pro最好，iPhone 12最差，小米11居中。如果按剩餘電量估算最終的續航時間，vivo X60 Pro大約為8。57小時，小米11為7。89小時，iPhone 12為7。5小時，最優和最差能拉開1個小時的距離，這個差距並不算小。

那麼能不能據此得出A14晶片能耗最高，三星Exynos 1080最省電、驍龍888居中呢？答案是不能，因為這三款手機的電池容量不同。iPhone12電池容量2815毫安時，小米11電池容量4600毫安時，vivo X60 Pro電池容量4200毫安時。

如果將電池容量和續航時間進行比較，關於晶片能耗的結論會是反直覺的：

vivo X60 Pro電池容量為4200毫安時，續航8。57小時，等於1毫安時電量可以執行大約0。1224分鐘，即0。1224分鐘/毫安時；

iPhone12電池容量2815毫安時，換算可得0。1599分鐘/毫安時；

小米11電池容量4600毫安時，換算可得0。1029分鐘/毫安時。

可以看出，A14晶片比驍龍888能耗低大約51。51%，比三星Exynos 1080能耗低大約27。37%，驍龍888是三款晶片中能耗最高的。當然，考慮到螢幕解析度、重新整理率的不同，驍龍888和A14晶片、三星Exynos 1080的能耗差距會小一些，但不會小太多，因為vivo X60 Pro也是高刷屏，但其搭載的三星Exynos 1080能耗就比驍龍888低20。89%。

由於Exynos 1080和驍龍888都是三星半導體代工，A14晶片為臺積電代工，因此雖然都是5nm晶片，但從能耗上看，兩家公司還是有一定差距的。從具體引數看，根據公開資訊，臺積電的5nm製程工藝相比7nm，同樣效能下，功耗降低了30%，同樣功耗下，效能提升了15%。三星的5nm製程工藝相比其7nm，同樣效能下，功耗降低20%，同樣功耗下，效能提升10%。簡單說，同樣的5nm製程工藝，在效能和功耗上，三星代工的產品要落後臺積電半個身位的樣子。這也符合前面結論，臺積電代工的A14晶片的能耗，大大低於三星代工的Exynos 1080和驍龍888。

同樣是5nm製程工藝，竟然還有這麼大的差異，這背後其實反映出晶片代工業的一個潛規則，即行業裡的廠家都希望凸顯自己的核心競爭力，宣傳技術優勢時難免玩點文字遊戲，結果就是同樣數字下的納米制程工藝，無論是電晶體密度，還是效能、功耗都各不相同，看得人亂花漸欲迷人眼，具體見下圖。