為什麼每個新一代晶元都能提高性能的同時降低功耗？

04-07

本來想畫一個圖片，但手機上不方便。
首先工藝的每一次升級都能對單一器件提升性能和（或）降低功耗。但是你可以在性能與功耗之間有個取捨，比如你可以選擇功耗不變同時性能提高20%，或者性能不變功耗降低30%，當然你可以選擇性能提高10%同時功耗降低15%（數據只為舉例，並非實際情況）。甚至你可以選擇更高的性能同時功耗也增加，或者更低的功耗同時降低性能。

另一個是設計上的改進和優化，也可以提高性能或（和）降低功耗。
以intel為例，他們是經典的tik-tok節奏，大約3年左右提升一次工藝，而在兩次工藝提升之間做一次結構更新。
不過請注意前面說的是單一器件或者說規模基本不變的情況。考慮到工藝升級能讓相似面積矽片容納更多晶體管，或者工藝成熟後能接受更大面積的矽片，處理器等晶元的規模往往不斷增大的。而更大規模的晶元當然也能獲得更高性能，不過同時也要付出功耗代價。

晶元的製程越先進，性能越好，功耗越低。

簡而言之，製造技術越成熟，性能提升，功耗降低。
沒有明顯的感覺是因為，手機里不僅僅只有晶元在耗電，耗電最多的是屏幕。
其次，晶元片功耗減小了，手機廠商會把手機電池做小，以取得其他方面的提升，比如降低手機厚度。
iPhone 8的電池容量就小於iPhone 7的電池容量。
無論怎樣手機廠商都會調整相應的各部件配置，以滿足用戶需求，同時節省成本。

從使用角度討論一下這個問題（雖然問題的題目和問題的內容不太匹配，但主觀上認為題主問的不是題目而是內容中的問題——使用感覺），題主的感受是真實的。
人們的需求是一個不斷升級的過程，不斷膨脹的需求對軟體和硬體能力都給出了持續提高的信號。一方面硬體能力需要提升（如指紋鎖、AI攝像頭、高解析度……），另一方面軟體能力需要提升（如UI、大型網路遊戲、更友好的購物體驗、安全防範……）。硬體提升的需要和軟體能力提升的需要都要硬體的支撐，最終落實到計算能力上。一般來說軟體升級的速度會大於硬體升級的速度，大型軟體有時會提前等待新的晶元出來，才能更好的運行……軟體越複雜，佔用的資源越多，功耗也會越多。（另外從使用角度來說，手機應用越來越變得流氓，後台喚醒、交叉喚醒也是你感覺不到技術進步帶來好處的原因之一）
從使用感覺上，樓上有人說屏幕變大或者電池容量變小也是原因之一。
如果想真實體驗技術的進步，請用相同版本的OS和軟體，相同的網路，在屏幕大小一致、電池電量一致兩代或兩代以上手機上進行比較，你就會有明顯的感覺，快的不是一點點，續航時間也有明顯差異……

評論說這麼多其他的都沒意思，降低功耗說的是同性能下的功耗降低了多少，但是每代晶元的極限性能又是提高的。

工藝越來越精應該是一個原因吧

晶元製程演進，降低的是能效比。
如果算整晶元功耗實際上各代處理器是緩慢增加的，但你想想性能提高了多少倍吧。硬要用新工藝做個老晶元，你就能感受到功耗的明顯減少了——但顯然沒有人會這麼做。

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