臺積電簡介

　　***積體電路制造股份有限公司，簡稱臺積電、TSMC，是***一家半導體制造公司，成立于1987年，是全球第一家、以及最大的專業集成電路制造服務（晶圓代工）企業，總部與主要工廠位于新竹科學園區。2013年營收19.85億美元，晶圓代工市占率46%，為全球第一。

　　2011年資本額約新臺幣2，591.5億元，市值約1，000億美金，為***市值最大的上市公司。臺積公司總產能已達全年430萬片晶圓，其營收約占全球晶圓代工市場的百分之六十。

　　CPU簡介

　　中央處理器（CPU，CentralProcessingUnit）是一塊超大規模的集成電路，是一臺計算機的運算核心（Core）和控制核心（ControlUnit）。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。

　　CPU物理結構

　　1.邏輯部件

　　英文Logiccomponents；運算邏輯部件。可以執行定點或浮點算術運算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執行地址運算和轉換。

　　2.寄存器

　　寄存器部件，包括寄存器、專用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定點數和浮點數兩類，它們用來保存指令執行過程中臨時存放的寄存器操作數和中間（或最終）的操作結果。通用寄存器是中央處理器的重要部件之一。

　　3.控制部件

　　英文Controlunit；控制部件，主要是負責對指令譯碼，并且發出為完成每條指令所要執行的各個操作的控制信號。

　　其結構有兩種：一種是以微存儲為核心的微程序控制方式；一種是以邏輯硬布線結構為主的控制方式。

　　微存儲中保持微碼，每一個微碼對應于一個最基本的微操作，又稱微指令；各條指令是由不同序列的微碼組成，這種微碼序列構成微程序。中央處理器在對指令譯碼以后，即發出一定時序的控制信號，按給定序列的順序以微周期為節拍執行由這些微碼確定的若干個微操作，即可完成某條指令的執行。

　　簡單指令是由（3～5）個微操作組成，復雜指令則要由幾十個微操作甚至幾百個微操作組成。

　　CPU工作過程

　　CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，并對指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作，然后發出各種控制命令，執行微操作系列，從而完成一條指令的執行。指令是計算機規定執行操作的類型和操作數的基本命令。指令是由一個字節或者多個字節組成，其中包括操作碼字段、一個或多個有關操作數地址的字段以及一些表征機器狀態的狀態字以及特征碼。有的指令中也直接包含操作數本身。

　　1.提取

　　第一階段，提取，從存儲器或高速緩沖存儲器中檢索指令（為數值或一系列數值）。由程序計數器（Program Counter）指定存儲器的位置。（程序計數器保存供識別程序位置的數值。換言之，程序計數器記錄了CPU在程序里的蹤跡。）

　　2.解碼

　　CPU根據存儲器提取到的指令來決定其執行行為。在解碼階段，指令被拆解為有意義的片段。根據CPU的指令集架構（ISA）定義將數值解譯為指令。一部分的指令數值為運算碼（Opcode），其指示要進行哪些運算。其它的數值通常供給指令必要的信息，諸如一個加法（Addition）運算的運算目標。

　　3.執行

　　在提取和解碼階段之后，緊接著進入執行階段。該階段中，連接到各種能夠進行所需運算的CPU部件。

　　例如，要求一個加法運算，算術邏輯單元（ALU，Arithmetic Logic Unit）將會連接到一組輸入和一組輸出。輸入提供了要相加的數值，而輸出將含有總和的結果。ALU內含電路系統，易于輸出端完成簡單的普通運算和邏輯運算（比如加法和位元運算）。如果加法運算產生一個對該CPU處理而言過大的結果，在標志暫存器里可能會設置運算溢出（Arithmetic Overflow）標志。

　　4.寫回

　　最終階段，寫回，以一定格式將執行階段的結果簡單的寫回。運算結果經常被寫進CPU內部的暫存器，以供隨后指令快速存取。在其它案例中，運算結果可能寫進速度較慢，但容量較大且較便宜的主記憶體中。某些類型的指令會操作程序計數器，而不直接產生結果。這些一般稱作“跳轉”（Jumps），并在程式中帶來循環行為、條件性執行（透過條件跳轉）和函式。許多指令會改變標志暫存器的狀態位元。這些標志可用來影響程式行為，緣由于它們時常顯出各種運算結果。例如，以一個“比較”指令判斷兩個值大小，根據比較結果在標志暫存器上設置一個數值。這個標志可藉由隨后跳轉指令來決定程式動向。在執行指令并寫回結果之后，程序計數器值會遞增，反覆整個過程，下一個指令周期正常的提取下一個順序指令。

　　“CPU門”事件背景

　　在iPhone6s和iPhone6s Plus中，蘋果公司同時使用了三星和臺積電代工的A9芯片。按慣例來看，三星生產的A9芯片因為使用的是14納米制造工藝，而且三星有著成熟的蘋果A系處理器代工經驗，相比臺積電使用的則是16nm，所以三星的版本會更有優勢。而用戶在實際測試和使用中發現，三星這些所謂的優勢其實都是然并卵，臺積電芯片的表現要比三星芯片更好。特別是在電池續航測試中，兩者的差別在6%-22%之間，臺積電芯片續航要遠比三星芯片更給力。看到這些測試結果，買到使用臺積電芯片的用戶可能會高興好一陣，而買到使用三星芯片的用戶則不高興了，真是幾家歡喜幾家愁。

　　對于此事蘋果公司日前終于正式回應此事，表示在蘋果實驗室的測試中，電池續航的差別僅有2%-3%。他們已經進行過內部測試，也收集了客戶數據以確定兩款芯片的性能差別。“iPhone6s或iPhone6s Plus中由蘋果設計的A9芯片是全球最先進的智能手機芯片。不管使用在哪個容量版本、哪種顏色或者機型的iPhone6s中，我們使用的每一款芯片都符合蘋果公司的最高標準，擁有出色的性能以及優秀的電池續航能力。

　　此前有用戶在Geekbench 3測試中發現臺積電版本的電池續航比三星版本的要長大約兩個小時。測試者進行了多次測試，而且兩臺設備是在相同的條件下測試的，所得到的結果基本都是相同的。對此蘋果公司表示這類測試不能夠反映實際的使用情況。蘋果通過收集客戶數據發現的2%-3%的差別是制造公差，而且即使是兩臺使用同一個代工廠芯片的設備也會出現這樣的差別。

　　臺積電和三星怎么區別

　　臺積電獨吞A10芯片消息一出，整個大陸媒體都是一種濃濃的酸味，覺得韓國三星的14nm沒可能輸給16nm啊。只能說小編們的姿勢還要再提高啊！作為一個長者，我來給小編們科普點：

　　第一：14/16nm是同代技術，居然有小白就認為14一定比16好，制程細微的差別其實對芯片整個芯片性能影響還不如工藝更大。

　　第二：工藝上說，臺積電的技術是自己研發的，三星則是買IBM的授權。全世界只有***和美國是有半導體晶圓制造FinFET的源技術的，FinFET事實上就是***人胡正明第一個發明的，而后擔任美國國防部和臺積電的研發顧問。這個源技術分為三派：美國是Intel和IBM通用技術聯盟，***則是臺積電。Intel和臺積電的技術是不外傳的，事實上韓國三星、美國格羅方德、***聯電的FinFET技術都是買的IBM授權，只不過各家的工藝開發靠譜程度有區別罷了。

　　第三：工藝上臺積電完爆三星幾條街，比如3D-IC積層技術，這個技術是臺積電獨家的，Intel宣稱自己搞出來了，可是臺積電芯片都出貨了，Intel還在PPT上繼續演示這個技術。還有Info級封裝技術，這個對于封裝技術的意義不亞于2002年業界看到***人胡正明的FinFET對制程的影響。如果沒記錯，臺積電是2012年在IEEE發表了這個論文，當時讓封測業內倒吸幾口涼氣啊，沒想到臺積電這么快就變成現實了。只能說搶了日月光和艾克爾的生意，低端封測廠的好日子到頭了，一旦日月光被逼去搞中低端封測，那星科金鵬還不把內褲都賠輸光？

　　最后科普一個事實：半導體業內都知道臺積電是不講價的，臺積電的技術和良率迄今還沒有哪個晶圓廠比得了，三星吹的再牛X，GT240這種入門顯卡都造不了，也就是拿制程數字嚇唬小白，你跟三星談工藝，三星馬上就萎了。用三星西安廠的一位業務代表話說：我們不跟臺積電正面競爭客戶群。

　　臺積電和三星哪個好

　　三星使用的14nm工藝，有著成熟的蘋果A系處理器代工經驗；而臺積電使用的則是16nm，而且是第一次，理論上三星的版本會更有優勢，但是實測結果，卻恰恰相反……　　連續跑Geekbench測試當中，三星逐漸發熱嚴重，越到后面成績起伏越大，分值從最開始的稍稍勝出變成漸漸不如臺積電，并且多次明顯成績下滑。溫度比臺積電要高5度左右達到40度。而臺積電，成績穩定，基本無起伏，溫度也不到36度。

　　使用安兔兔，三星繼續高熱，臺積電繼續涼爽。溫度差距在5度左右。中間三星出現一次閃退，每次都是臺積電先跑完測試并且在分值上勝出。

　　測試對象：

　　1.使用臺積電16nm處理器的iPhone 6s Plus雖然屏幕更大，但只消耗了314毫安的電量。

　　2.使用三星14nm處理器的iPhone 6s，居然反而比iPhone 6s Plus多耗電70毫安，達到384毫安。