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[信息技术] 摩尔定律转向了

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 楼主| 发表于 2023-5-8 07:48:37 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2023-5-7 19:06 编辑 . G+ G# ?( t$ O! \3 P8 Y

% z: w0 k" x; V/ D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。# T6 n: A+ \2 J  [- F2 ]2 m+ j
( e9 `' _& Z/ j+ u8 E
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。
, c" H! b5 ~0 \- h- f# O+ ]; b' G4 {5 p' p
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。3 V# m# f% L, }3 ]
$ `- }1 m" f/ X+ W7 N
$ Y( E& A0 U9 P# o& c& {
7 g  i0 X2 A/ ^' l% M0 O& i
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。; z0 o# {3 `+ C0 s6 Z2 G9 O, Z

. s# e! t' b! d; g' F3 o% q这意味着什么?, U8 s/ j- e& Q/ t; c# o# h

: g& U/ `+ P! v: ]- V$ d' g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。. r+ ?$ @1 z+ [. A+ Y+ T" Z
1 o- C; q" w1 `$ a  m* E
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。9 X* K; x- @, h2 a1 s& l( ^* w
5 V2 v* J# U) `
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。
- X# Z( w; G) {0 O/ J* T! L  U& u+ F2 W
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。
: A) _: n- n7 T9 Y
: e6 |/ ^; R( ?- J7 M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。

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    沙发
    发表于 2023-5-8 18:15:50 | 只看该作者
    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?

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    板凳
    发表于 2023-5-8 18:27:04 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2023-5-8 18:15  e: S7 V9 L+ P+ A2 w+ x6 P6 R
    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? ...
    % ?$ i# X' Z% g- M
    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。8 U  k3 F8 [5 u) K+ @

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      发表于 2023-5-11 16:22

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    该用户从未签到

    地板
     楼主| 发表于 2023-5-8 21:34:21 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2023-5-8 04:15) B6 I2 i$ W; S: V& x
    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? ...

    ' y6 ]. W' f- o& W6 m: w2 y哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
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    该用户从未签到

    5#
     楼主| 发表于 2023-5-8 21:35:24 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2023-5-8 04:27/ g6 q6 l* m# r! B. X- F6 s. p
    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 ...
    7 j5 U6 M; ~, x" {9 o' }0 S
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
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    6#
    发表于 2023-5-8 23:16:44 | 只看该作者
    本帖最后由 小木 于 2023-5-8 09:21 编辑
    2 u6 q8 d- w, C9 N9 N& ~
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:353 U( H. e7 n# k9 V6 y
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    6 a1 [8 b, |; u) N1 K

    0 Y5 o" v, ?5 X6 V* f$ N! w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。( J7 Z. U. s  D& k' Y
    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。
    & K4 y6 o# N; K0 G& N! O( G
    3 N* J7 T0 k& c+ {, j3 t+ \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。

    点评

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      发表于 2023-5-8 23:29

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  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前
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    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2023-5-9 00:18:45 | 只看该作者
    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,
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

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    8#
    发表于 2023-5-9 02:22:34 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-5-8 21:347 v0 Z4 X& e; z4 O* C5 }
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    # x/ w5 U0 i; h" c  w
    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。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

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    9#
    发表于 2023-5-9 02:23:56 | 只看该作者
    小木 发表于 2023-5-8 23:165 Q: V' k8 ~5 l! f- o" H! n- d
    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 ...

    : r) k8 \' w6 H这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    ' s8 P0 l% \# m8 F4 n6 K+ l/ ?0 l: ]* {  w
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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