摩尔定律转向了

晨枫

$ t# x* I( u* K" @5 e
3 h! B' v: C' o( {/ 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。

6 H& o' D* ~. x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 _/ S9 f* I9 C
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。

, H1 f4 T& f- u: L, K
9 h% _7 R1 A5 E* o' u* b/ _0 a. L% T
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。

这意味着什么？
0 A5 C! e% l/ {+ o! M
* |2 Y8 J" F3 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。
/ H8 k5 [, |/ |* m7 b, B+ ~& 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。
" h! P: h) H2 S+ R/ L) s9 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。
1 N4 U4 f! k! @3 J. j6 B
2 C- f" x$ q! b  b! f8 h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。

* W5 g; X! i% C7 l* d& _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。

可梦之

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？

可梦之

可梦之 发表于 2023-5-8 18:15
/ y- ^; H* c  P* r% W4 P4nm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？ ...

; ^# k# g9 }# }' `- W# y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。
3 q+ R9 Y7 X4 U$ }" E8 S0 O

晨枫

可梦之 发表于 2023-5-8 04:15
9 J5 R* V8 L2 d& g! ?, z4nm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？ ...

哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

晨枫

可梦之 发表于 2023-5-8 04:27
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 ...

嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？

小木

0 Z! w) g* ~. K# X# P

晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
, g! Y' K  N% Q1 Z5 Z! f嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？

! H+ T$ o1 b: e$ ~+ ?
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。
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。

6 D0 n/ b7 C+ K( 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。

testjhy

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，

可梦之

晨枫 发表于 2023-5-8 21:34
' n5 B% ^1 s4 F; L/ c哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

1 ~$ j5 ?* {/ s6 u( R- |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。

可梦之

小木 发表于 2023-5-8 23:16
5 N1 e5 G; f* V4 T9 s5 g5 w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 ...

这里看到的数据，A16成本大概是110美元

# F9 }6 L8 ]2 T( K% j  mhttps://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html