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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
" Z+ ~- [: S8 g0 m2 P- `2 C" B2 a& y" X" q/ j
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。/ q* U$ O$ H/ Z, @0 e9 i2 L- b) t6 T

) k# r- y: H& y# U: o/ S! `/ m. W4 [; p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。
6 [+ n8 ~5 Y2 T
' r% E( c$ X9 Y5 ?5 H% x但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
9 s/ c( ?$ }/ j
% Z/ P/ t, P) J  d; y+ ^1 m
9 _$ v, Q* z' F9 E- p/ X* {8 v1 S: k
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。
" }- T5 E* t+ |; l% z: k2 h( G
: ]9 X& R" y- F. L, L$ p; s这意味着什么?: m1 i5 B8 p0 J9 Q! v, O) U+ U
% Z7 e$ d. e1 b6 A& H
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。
( \* E- [! T: u2 L' N1 u2 b+ h9 R& o% a  r3 n0 V8 }
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。
/ |+ H: b9 s) {/ d6 z& x% P0 l0 ~: c. i% 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。
7 w$ d5 E9 M$ ~! N+ k9 N
# k) {7 h& n1 ~& w+ I) G, U" o) ^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。! R0 a. F* x$ K! O' ?6 u$ r( J- \

2 x$ X' |  `* N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
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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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  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
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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
    ' g( J' O& }: f: g& g1 ~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? ...

    $ q5 q) R! d6 X( o+ Z6 s' D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。
    1 F, t+ V5 G5 h* o; |# \- T

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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 04:151 ^* r6 k) J; u3 L/ m" c2 o9 i  ~0 h
    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? ...

    , O9 P8 C. k; r9 r) F哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
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    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
    # R4 a) g9 x& J2 i9 s, A0 B7 N4 c6 x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 ...
    / H$ }6 M0 _8 Q0 ~- ~
    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
    / z5 R. `- ^$ l+ B8 n4 U) e5 ?
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35% F' s: F1 h5 ~: E
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

      Z5 C6 s7 Y3 T$ a$ E: Z
    3 b, g: A8 d, @2 d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。; b$ U, o7 B; p# B+ _2 e7 X9 c$ ^
    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。
    * Q3 _  ]) @, G- W
    ( E( s/ A( x5 n0 c6 N( j9 Y$ R, ]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。

    点评

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      发表于 2023-5-8 23:29

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  • TA的每日心情
    开心
    9 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 21:343 S- {, A/ K/ D3 Y6 C/ q- \# l  f
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    % W9 k. ]# |2 d: A+ g
    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
    * S/ H/ J3 D1 o2 S1 N0 O+ 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 ...
    8 [$ @* k0 H& o1 V3 |
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元5 l, x7 \! o- m  }9 q
    . z6 Z- \( E6 {8 c" q
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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