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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
8 q+ h1 L" y, V* ^
4 Y) S- G! g$ a# ~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。
- u7 O; w% Q' `# p4 b$ F& _: E- W
6 ?- O, V1 J% ?2 i# f+ S! x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。' e, G5 b9 _( D! U

. Q( @& q3 v. a+ _' [! B# e9 O但摩尔定律好像到了28nm就变味了。! `9 s' X% d/ L. i& x8 P
* d7 R* ]& L- G2 r# K& _
, L4 D) H: |. O) K# f( s% Y3 s8 {

2 j& h) {, i& U# `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。
: d  f. X6 A7 u. Z( h. g" w" G0 |
9 c, f6 u0 N. q/ C+ r9 t这意味着什么?7 C* o, ?; Y( l! s* R! i

, c# f0 p" c( ?; k  x5 h9 T+ Q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。
7 @9 R' ^3 E: ~! D( l+ Q# [4 ?* O! m( b+ y# i9 \0 l* h7 W
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。: v- K& c6 n7 w! j

. O: X) o7 @9 G9 c4 i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。" ^5 q+ V% Q: O# d8 o# ]. c

0 Y3 S/ D" K6 r  p  P4 i, S' |; z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。- m0 x( ~" _8 g; d2 [/ e, i' G

0 I- }- {- x; a8 R; S. E3 q! Z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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  • TA的每日心情
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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 18:159 `) h& @; R/ R4 i" O
    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? ...
    4 X+ Z/ u' n) ?( 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。所以4nm的密度只有20nm的不到6倍。/ E% \4 S( r' d6 t+ k

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      发表于 2023-5-11 16:22

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    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
    5 f  @2 j: y3 y) N3 U) l4nm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? ...

    8 j9 ?, o* R1 l# f' t哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
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    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
    " E" }, J# j" p- W  G% a% o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 ...
    - M- A5 u+ C. X' ^" W0 `" n9 Q" Q
    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
    1 C; I0 o; ^5 f
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    # W1 k7 [) J4 ]* x$ `嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    3 j( ?; f0 ?* n8 f( r) f
    % g2 l3 b1 a3 H9 b- R$ [. ^* i
    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。
    / }* n- _2 K; q6 x6 p# ~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。
    2 U6 j( N% [5 ^0 a6 f. o$ P2 P' }6 W9 C# b8 {8 D: l. o' @
    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。

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      发表于 2023-5-8 23:29

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  • TA的每日心情
    难过
    8 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
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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 21:348 |+ t3 q* g% u: C4 y5 ^$ `" x
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    , i2 C3 x$ g; j/ n) H1 g" s1 s8 s6 B
    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
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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 23:16
    ; L2 n1 m3 [/ {7 b% C3 a/ G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 ...

    2 T/ H/ B+ L# j* z( `8 t这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    1 A" ~  p( ]# d2 A8 I( U' G( d( |5 Y! ^4 L) \% {; V3 U- v
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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