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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 , }! l. b  f, G3 l

; ^6 B  \; _/ V6 ^6 n0 ~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。  y9 o9 \! ]4 t+ n2 |$ S

/ ^7 \- f& i+ Z- Q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。/ L; V9 ~# P( J( S$ V; ^8 Q6 S% k( h
$ S5 E$ p2 ~/ f! u7 M3 l# k% I% \" Q
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
$ o: _$ V# w8 k8 S" }9 R
, T0 O# r1 k# {
( h: A9 I) M* {
: S& Z4 T8 j' j; `  l0 Z9 v' n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。
( f2 n/ H4 N3 [- ~6 O: C% _) m! t8 G. X$ K; q6 K
这意味着什么?
9 Z$ C2 U# ]4 E  [. t5 g) g  V  u0 H/ O+ j5 I
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。, n# r. C7 a3 q, s. h1 g
! p0 t# S* j) k8 `8 Z
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 Q' I5 t8 g8 c3 f" }8 R/ A0 I  P5 G
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。) o3 l# u9 \1 Q/ n, z
6 g: k: d4 m! _% ]6 b2 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。
: ^5 O. \& m$ v) U% V2 h5 H4 U" ]9 y8 m* Y
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: Q3 O% q9 {1 b4 V+ @  v7 a
    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 ^: n. b: J( j2 x9 C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。# k! {3 T% c3 z) L4 k; Q0 Y6 s

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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' e5 R3 a; j  a: ~; r7 p
    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? ...
    ) [9 K/ o: l5 v
    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
    6 r' P( \; [# O# U) c2 l  A7 I4 i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 ...
    5 i) p8 |0 V2 [7 v* a. J0 a. ]9 e' \0 T" g
    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
    $ b" h1 L5 t( m2 R
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:353 @- j4 l/ X" M0 V+ E
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    6 s$ _( S) C+ {7 U# o; O3 K
    3 @- l* _% U7 N" P3 H
    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+ T, ^( K1 m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。
    ( u" v& R4 A. @
    1 O) E2 \" T) D/ p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
    无聊
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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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    [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* D8 q6 v' `5 k; H
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    + p6 L+ v& W5 }5 M% o: |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 23:160 R# l0 R! w- F' ?* a7 X
    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 ...
    ; K) c% o5 |( M: |, l
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    : x! J" O& K( j& {8 |* _4 S2 X) d' T; |# A  s6 r, Q* w' j+ q. V
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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