晨枫 发表于 2023-5-8 07:48:37

摩尔定律转向了

本帖最后由 晨枫 于 2023-5-7 19:06 编辑

摩尔定律谁都知道:集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。换言之,处理器的性能大约每两年翻一倍,同时价格下降为之前的一半。

摩尔定律是英特尔创始人之一戈登·摩尔的经验之谈,没有科学依据,但多少年来,一直是芯片发展的金律,都不是铁律。

但摩尔定律好像到了28nm就变味了。



由于不知道的原因,摩尔定律在28nm之前确实很管用,直线下降都不带拐弯的,但到了28nm突然拐弯,不仅一家伙转弯改平,实际上还随着节点尺寸的继续缩小,还有逆势上升的趋势。

这意味着什么?

在28nm之前,集成度越高,性能越高,成本越低。此后集成度越高,性能还是提高的,但成本不仅成比例提高,还略有加速提高。

也就是说,同样大小的芯片,28nm的成本为1的话,7nm就上涨到16-20。图中只到7nm为止,现在芯片技术已经发展到3nm了,也就是说,成本就将飙升到60-80了。

高端手机还在继续用更加高端的芯片,但售价也越来越高。这不光是厂商溢价,也是核心芯片成本飙升的关系。据说iPhone 6使用的是20nm的A8,iPhone 14用4nm的A16。套用图中的趋势,A8和A16的成本相差可达16-20倍。但iPhone 6和iPhone 14的售价肯定不是16-20倍的差价。苹果怎么做到成本控制的,真是个谜。

同时,这也暗示了美国大建高端芯片产能可能面临的问题:必须有高售价高流量的用户,才撑得起这样高成本的产能,否则就是不可持续的,重建美国制造业就成断头路了。

同时,还说明了中国必须首先把28nm的节点站稳、霸住。这是中国突破重围的锦州之战。突破锦州之后,就是入关了。

可梦之 发表于 2023-5-8 18:15:50

4nm的集成度远到不了20nm的16-20倍,所以价格也差不了那么多,算不算好消息?:lol

可梦之 发表于 2023-5-8 18:27:04

可梦之 发表于 2023-5-8 18:15
4nm的集成度远到不了20nm的16-20倍,所以价格也差不了那么多,算不算好消息? ...

查了一下A8大概20亿个晶体管,A16有160亿晶体管。增加了八倍。A8面积接近90平方毫米,A16超过130平方毫米。所以4nm的密度只有20nm的不到6倍。

晨枫 发表于 2023-5-8 21:34:21

可梦之 发表于 2023-5-8 04:15
4nm的集成度远到不了20nm的16-20倍,所以价格也差不了那么多,算不算好消息? ...

哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

晨枫 发表于 2023-5-8 21:35:24

可梦之 发表于 2023-5-8 04:27
查了一下A8大概20亿个晶体管,A16有160亿晶体管。增加了八倍。A8面积接近90平方毫米,A16超过130平方毫米 ...

嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

小木 发表于 2023-5-8 23:16:44

本帖最后由 小木 于 2023-5-8 09:21 编辑

晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

按那个图——是每亿晶体管的制造成本。20nm的A8,20亿晶体管,就是1.42x20=28.4美元,4nm的A16,160亿晶体管,按图随机外推下,就是至少160x1.6=256美元。
考虑到iPhone千美元数量级的售价,这个成本还是包的住的,SoC毕竟是现在手机里最贵而且贵出一截的部件了。

另外现在节点名称早就不代表宽度了,只是个商品名称而已。

testjhy 发表于 2023-5-9 00:18:45

20nm后面的节点与物理尺寸误差很大,Intel开始还装正人君子,后来发现三星、台积电鬼吹的效果刚刚的,自己吃了大亏,只好跟着鬼吹,注意,从7nm-->5nm-->3nm-->2nm基本都是一、二年,要是真的是物理尺寸,那进步比摩尔定律快多了,{:217:}

可梦之 发表于 2023-5-9 02:22:34

晨枫 发表于 2023-5-8 21:34
哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

理论上是的,但是晶体管越来越复杂,不能简单的scale。最重要的,Fab厂赛着吹牛逼,几纳米更多是营销用语,和实际晶体管大小偏差多了。

可梦之 发表于 2023-5-9 02:23:56

小木 发表于 2023-5-8 23:16
按那个图——是每亿晶体管的制造成本。20nm的A8,20亿晶体管,就是1.42x20=28.4美元,4nm的A16,160亿晶 ...

这里看到的数据,A16成本大概是110美元

https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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