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[信息技术] 摩尔定律转向了

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楼主
 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
  ?* a) E/ k! ?4 m+ C$ Q( L" M
8 [6 `- O0 Q4 f! P; k- Z8 R% e% I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。
7 p! u; u6 [$ L! G9 V1 |5 A" ~( S) k- Y9 y. r) o5 q
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 Z+ g* B/ x% D: i2 a  P
4 }2 \# e2 a( ~+ q! x6 G' H3 d( V但摩尔定律好像到了28nm就变味了。* G+ D4 p! Y) z" P3 \
/ n3 ^8 k$ t$ E% R
5 Q4 w% W  O5 K* T# Q5 _
# c" g# l5 A- w3 Z) F. 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。- X, U' r5 V& r
8 g' }% p' _1 u% D. J: I
这意味着什么?
) c# u* e8 y- q; I
3 N/ S, ^3 Z! 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。
, k" f* B$ L8 _: v' B: |& p! ?2 c
- L6 J4 g9 m1 v9 t1 S- Y: k& I! B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。
. X3 i6 T3 m5 O  U5 E& e  X, P5 ~
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。) S2 S0 N6 X  F1 O
4 {) g. X! Q0 ^2 i, A/ ]3 ^
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。
% r3 m6 ?  G/ m2 o8 |; n8 D5 k, e0 m3 N7 M; A  \/ I/ i
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
    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 18:157 D7 @7 Y* Y- J+ L. S- f! |+ w
    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? ...
    : T7 ~: [# o7 g/ X, i& `: v, ^
    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。( Z+ t- `8 B! }3 l2 m- A, D8 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# }3 ]( }8 B$ |$ C& A
    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? ...

    . ~( M( d! B3 H6 W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
    . K3 q* O7 ]. \5 j# S5 l6 o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 ...
    ! I0 d, B! C: M! K* q7 r( S
    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
    7 t3 l/ m3 T8 [  C5 b( {5 E  Z
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    - ]: [( F+ R- `% B3 h. ?嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    8 ?" `( o$ r1 j9 y! h
    6 q1 {" j6 s0 N" u% o' o1 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。6 q. J% o5 R3 h, i8 C/ 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。; Q6 {* o+ h5 a( C. J. M/ d

    , T9 Q' U% R+ i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
    16 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
    1 K3 H4 x( ^1 \! o哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    ! V3 e4 n7 F& [# C+ P+ p* Y
    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( T  v6 a% f1 c- D$ D3 g
    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 ...
    ) V% S% X9 y* O
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元! Z  K- u! s" Z4 C
    $ m( ~' g$ A- y2 t2 u8 M! M4 B$ n
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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