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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
, ^7 N6 ~& d0 k0 I+ J
4 E$ f) f  |% z$ b* s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。* D$ _2 S2 m0 |8 B# L  ^0 U; I& z

5 `7 g; ~6 u) I5 X5 L' h& a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。
& C! M& ~) r8 h/ C* o. W' t1 R: N; K! \" i3 V; G# a. o
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
$ n1 u  M1 B1 I6 q3 p6 X7 Y# L& \$ ]" m7 z
7 X# @- r" H' L/ v
7 X" L$ b$ G) q& q9 r
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。5 H, }, z: S+ [( i8 |5 \2 i
& w; v) R- l5 N# `% Z. V
这意味着什么?
& Q% F) w$ {$ k; M, ?9 O  J. I. o4 L  x, x7 f; ~* W! k- S7 I0 E
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。
. v4 V# s4 R- \- W7 R; [0 h- z! Y' f& @- a, V& D- p3 U
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。% V5 i9 o8 t( P/ L  y) @" R% P

" d' p8 Q" k. P* Y% N9 C: {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。4 }2 M2 O4 m$ W3 G/ |5 `
( g9 E! o1 V' Y2 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。- g: }! O, C% n- P, Y" U0 G
) c* q: S% U" Z/ ~# w
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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    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

    [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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  • TA的每日心情
    奋斗
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    [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
    ' N. o: @/ Z0 n1 g$ ]9 ~! E4nm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? ...
    % d% |6 P5 u, C& M% q3 R
    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。
    8 u# ?* n* V9 G' o7 v9 @9 g

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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
    3 ^3 C9 }  u# U4nm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? ...
      v! @0 a! r0 _* t) ]5 U
    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
    1 m0 w& ^4 x' L; l3 ~5 q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 ...

    0 r; [9 v9 Y' B& k3 S1 @( C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
    4 G! h9 M; y6 @: \2 W/ k
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35& u. l  Y% E3 @( B, X  N
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    ) C# q. ^4 }% G# l% P5 i! I1 a4 n( w% T& f# U6 }
    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。
      f7 C* Y/ j% U" o9 P, l# w3 d# N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。
    / d4 Y" d3 E# s2 s! c& l- c8 s& c
    ; }* @. ]' N- d. E# e6 m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
    擦汗
    12 分钟前
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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
  • 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
    / b  V4 V% u; V  B; v3 m/ p0 M哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    - S, Q9 l" s) c3 y3 D" m' q
    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
  • 签到天数: 300 天

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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/ R! q; b% [4 I: r8 R
    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 ...

    " O' V% f. K0 }. K  V. l4 ^这里看到的数据,A16成本大概是110美元) M" \8 u: a  `# A8 K2 \" w! F

    ) x0 ?# O* S  G' E+ }https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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