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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 ^; T% D, b5 x1 |7 c* u  a! v) F: `' B% f- |) R& V; \, 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。& o& O0 L# Z0 Z4 @3 s0 v) s
" R" @9 c9 r; y9 T6 _
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  A7 Q! \4 @( h: P8 o
4 A- V( S5 A/ Y9 [3 R; j
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
* X. w8 t6 h9 R% I- @3 }1 Z  B( C' H) [* I& s

- e4 [* b: K1 X; I( ?+ Z& ?- Z" }  U/ Z8 @. a
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。
$ R6 `7 M5 T5 K; S% f  D* W' m; I! I7 B
" n# W9 E! d# W. ]9 o8 \: G这意味着什么?0 F$ ], {# w7 P( \: b

. ~. Y5 q/ D/ k1 B$ q5 I( n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。
2 r7 s+ Q( q* w# }  [
1 g8 y, V& U. k8 e  g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。
" R2 }3 [$ V' s1 t$ A% a/ V& b5 O5 {0 J9 I
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。
/ u/ _. k% y2 d. S* m# b- e, W+ R' g, ^- v
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。9 |! Z9 a1 w0 V; e1 E5 r
1 _  Z8 z/ n- q3 c( o, E, U
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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    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
    . h1 H% u8 L7 N& A4nm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? ...

    / ]1 |* m4 E6 S8 c2 |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 B2 R" T# p5 x2 n% A9 T! E0 x' Q

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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- a$ Y, O. U, }. ?8 m
    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? ...
    ) C) F: w9 [  f0 g; l
    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 04:274 E1 h6 s$ ^2 f, l: q9 q9 t
    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 t, f3 i# E( r6 @( P6 f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 6 [9 l$ w. b! T* T: m6 }5 L
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35. x4 t- y! `$ [
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    " e) S* w+ R3 a( W
    4 n  U: z  q2 D9 O& }6 n. 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。
    3 @5 O$ |# k2 ~- l6 h8 @- o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 M, }9 Q9 c9 i; F: o
    ' Q  |. ~: `( l* @& S7 C
    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

    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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    8#
    发表于 2023-5-9 02:22:34 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-5-8 21:349 i9 ~) N0 R/ {" W* T# U1 |
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    4 f1 E7 U" \& k3 X+ I) c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! G6 ~) O) P8 f2 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 ...
    , G0 L- L% c. P1 c9 v! ]' g
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元$ C# y* R" g/ S3 p7 W3 y+ [# t# j/ q- X3 h
    9 c' q* T9 X  C- Y+ x1 A8 M) \
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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