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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 / i- v" Y2 R( Q

: A0 r( u7 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。
/ O6 e/ H  U3 }9 X
$ I& d% K% M( ]1 f8 Y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。
, A; i' |9 A. w/ A+ v$ x7 ~' c& f; u1 n) U( i& q
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
% D; e' b6 ]% j, p6 ?  p. X7 w. F

& o  \- t: Y$ x) i/ Q$ k
: v/ o# ?6 N1 l) M$ L( i- F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。1 t3 g9 p1 P& M1 `' ~
6 @8 M: q" Q9 y! O8 w- G9 s+ a5 i
这意味着什么?* D* Y+ \" v: F0 D6 P9 i0 I
+ R; v: Y- g, \7 N/ X
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。' I, V* ~# ]% W. C* Q

- G( p4 n0 r$ Z1 O4 A3 x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。
: K! j0 I9 F9 c6 T) ?# ^& ~0 C6 l$ a1 `& g+ T0 T8 Y; M7 n  p
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。
0 m# w& S2 p+ Z; _1 x+ Y
4 N9 ?. m  W4 H) @+ 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。" R8 ]$ a8 C1 a; T' j
3 U! \! L, p0 j+ W* P
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
    8 F5 x* [7 R% A6 X. R1 ?  s4nm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? ...

    0 d( @  L6 y8 I) U% j9 d6 a- w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。$ c) Q: E( _9 K% X

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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
    / m4 P3 d4 K( D& I4nm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? ...
    3 b0 Z' Z! b5 |# D# L# l( L
    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# K1 o0 Z6 j- }3 u1 G$ ?
    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 ...

    + H6 _5 s, A- x" \& X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 5 `. p  e2 z6 R8 S2 Y2 b# L7 q
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:359 j  A. [5 _: `1 _! q; [; D
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    ; e  c6 h  y" v, o7 ]* ~/ S- A$ y+ u. ~* _3 H9 v2 Z
    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。/ }  U; Q7 f& c6 _- U5 K9 g" a
    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。) Y* m, \& V8 E0 W8 N" ]9 G8 h6 E

    . B5 ?/ c" k% d7 e8 z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

    1 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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    [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
    $ v/ s  S/ q* U( h哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    7 v! Q' Q" ^' I- d( t; w  G, X0 v
    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+ Y" a5 Q% B( j  k
    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 ...

    / p, }, |, ]9 G! N5 |, q+ ~; o这里看到的数据,A16成本大概是110美元% j5 T: n; K1 |2 g& l8 U
      h; d8 w, B- l0 q' ^/ b! Z+ C
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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