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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 9 Q; z. A3 g% a. ]3 n7 A; L3 ?+ J$ a
# I$ ~  O; o# c$ O& _* ~
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。; f$ n0 s& Y" L  a" D' x% P2 P

1 W$ [* n+ u, |! T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。
8 M" d8 ?9 x4 D. \* u2 [( T0 W! [9 Q( r* a: w6 U% I* A- x
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。+ j: I/ k7 \6 D6 @. ^% J2 K
0 N1 G) O  U& {
; a7 E/ U: l4 G4 ^9 [2 i
) g* [. B% ]0 n0 s: h6 P0 o: i8 j
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。: V; f% T# Q- q! j

/ J% B3 G6 O! a. t* E这意味着什么？
' I) H' W( Q  z4 ?+ k$ n1 \
3 d3 K% |5 R0 U- a2 n3 g! A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。# s9 Z( c# {7 H3 t

7 G0 p* q" [( _: g' h. D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。1 ?% @  v8 F: [) B7 a7 e' @

/ H; A3 y; ~5 U7 y/ f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。8 E3 N( X9 [& {
, k7 X0 K& ~6 ]$ v- i
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。+ K! B7 P) h& W! a1 w0 `/ ?! B& c
. u1 h( p# g  h# \
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
    6 a: ^- K6 D: y7 v5 O. z- W6 `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？ ...
    ) ^: e; y6 O! b
    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。. g4 M. p3 O: _

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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

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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
    ! V+ M3 p& s- a" J. c( j. R4nm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？ ...
    5 i8 f& Q2 k/ G- P
    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 |3 J. d" ]- I& A, `0 }5 ^3 b0 }
    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 ...

    * l4 f+ Z5 S. z3 q& |8 U: @7 W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 8 ?, K7 k0 J; d. o- w  a: }
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35" N; `0 h9 L2 r( W
    嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？

    ( b+ k5 Z+ p9 C. U4 n- N; Z
    # z8 U" p8 o; O, P7 {0 n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。% t: P1 U- N! h4 U
    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。- R7 d. S) u+ q+ ~+ {: s% i

    ( ^( _8 X+ S1 S* 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
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2023-5-8 23:29

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    testjhy
  • TA的每日心情
    奋斗
    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

    • 签到天数: 300 天

    [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
    2 s& q: F9 l/ b哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

      y" H' K) v, P# w8 I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
    : f9 Z2 ]: C/ R1 j6 w; O2 h% p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 ...
    5 T! P4 s, B$ e3 ^+ _
    这里看到的数据，A16成本大概是110美元6 p$ C) z9 O8 T& A5 G* W
    6 f5 p, N! [6 M! ~) W
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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