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[信息技术] 摩尔定律转向了

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晨枫

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楼主
 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 $ {0 s5 w5 ]. ]

* t' [( K6 w  o" r$ z# V. X9 G$ W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。
& e+ n- A  y/ w* u1 W  U2 P  s) a* u: c3 U( o# K4 t- X* k
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。
, j9 w9 |& R0 A2 I$ a0 Q2 O5 P  i% c1 z8 p! D" j+ F& Q
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。/ r: A3 ^" \8 ?2 t) C1 Q1 b* L
: K3 o& y3 K5 Z3 z

. j7 i2 i6 ~( K9 }4 S$ F$ V
: S" Q1 P  i' G8 d- j( q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。
4 s- ?3 u2 H4 J' ^( c1 C% V7 }1 H& I
这意味着什么？$ T$ g/ ]8 v5 i& I9 Z- d
: K- I. o8 P  L5 L; ]3 y
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。
( r6 }  O1 t3 K( q4 m& t0 e) }. ^/ ^; [9 F# @
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。- |$ ~  m, `8 N* v

' N( C7 _2 N2 j7 |2 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。
' h  Z2 I4 C& Z$ p: x
) P! v7 C. U( q: N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。) i6 C1 O- }( r6 k; a
* v" Z; B9 {, E+ e; w2 i1 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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可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

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    [LV.8]合体
    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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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

    • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体
    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) o& Y' Y7 d% I7 G
    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？ ...

    # }& J( K: A, F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。
    9 B$ {# C' i2 k$ d' J: c, ?

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    方恨少
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      发表于 2023-5-11 16:22

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    晨枫

    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
    2 z* C4 g8 b' I* C4nm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？ ...

    ! z' M1 z( u( g+ p' a+ U0 `哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？
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    晨枫

    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 04:273 c2 G' v- l/ U4 n2 H* N
    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 W; W+ [) P) w+ M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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    小木

    该用户从未签到
    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 / Y) w' L+ W% w  r( g+ y" J2 X' g
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35& t, B5 e; X$ X0 k) L! Z& g
    嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？
    : k/ q( ^; Q- ^6 f

    + _( x( I2 f8 q1 s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。
    5 z, M+ m2 ]( `3 x  L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。0 T; ]+ a3 u$ J( _+ `

    % a) s0 ~+ @) f. |# d1 r- m; 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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    晨枫
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      发表于 2023-5-8 23:29

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    testjhy
  • TA的每日心情
    擦汗
    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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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

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    [LV.8]合体
    8#
    发表于 2023-5-9 02:22:34 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-5-8 21:34
    8 B2 x$ O8 B- T1 N, B# ]哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

    * J3 Z0 e" d6 z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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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

    • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体
    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
    7 `$ Q; ~; z" p! i/ K* j9 \- M% v6 V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 ...

    + N' \1 i. p9 C, b这里看到的数据，A16成本大概是110美元
    2 Z2 X- x: O- J5 g2 g  q% }8 _( Q. a* [+ C$ Q4 E9 S" N$ d
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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