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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 $ b) R% A5 P$ E- s- i3 S5 o0 {+ [
3 F0 K! K$ \( f" U' Q$ p
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。
8 q% G( c, L" B; Q* e7 W: V1 r) w% o* @  G  e4 p. p! F& h
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。
& N7 a" o! r5 `: o2 l8 H9 |' \2 A: c2 G
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
# W6 e4 P9 ^, c( [/ k6 Y* k1 R2 ^2 m3 h7 Z" T6 |; R  f

* s/ ^" m6 R' v% P, ~/ \' X2 q5 l: H- L" y  C
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。
4 ^: g$ G5 J: A# F
( d! j1 U. F5 r( A& o这意味着什么?
6 l/ I) A$ E) {9 C7 _9 u' d. y
. W" O, i6 V% }: p9 w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。
, Z5 j3 _  |$ M* I, g8 d0 L" z- [0 a3 u& ]' E" F. @# A1 j! {
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。
5 e$ y/ N5 j8 \6 Z6 ^$ }& h; r/ F9 X7 ?' ^+ j
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。, C8 }0 [% M: p. K
- C# l8 _  D  \$ p! G
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。' H2 E/ V/ ?0 G! I/ |3 f* p
+ {: q; G+ [+ q  V
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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    [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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    奋斗
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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: u( H) [! j6 {
    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? ...

    . t: X/ J/ ?  j* `  t* c. N- ~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。
    / k' X: ^6 y: t% J2 {

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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
    - n7 k& g- N2 t; X3 m4 W- Q# n2 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? ...

    % o; W% I  P! d0 s; u6 Z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 q$ E: n1 M. P
    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 ...

    : {; e2 L. t1 R9 p! \! @" o7 Q; p% u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 - r$ I) E7 \  V1 S2 w* f* W
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:350 T* ?- Y4 F- _" G% W/ q% ^6 o
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    ) H# i' r4 k% u4 S( Y4 `
    7 _( M! ]# b: ?* K& X2 W' ?7 h
    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。! }2 x) e' h& M' `2 ~6 `
    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。. X7 L$ W4 w5 ]
    $ Y5 y) g* `' z3 d6 u! ]
    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
    1 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
    2 X5 E8 P7 D9 K8 E6 `哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

      T  j. X2 D! M" v: j3 t' |0 p3 G! n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
    + ~0 u4 G# P' @, d8 O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 ...
    % |, y+ l% ]; m8 f! Z2 v1 a
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    / p; A, r/ u4 A2 W* H- Q. {1 K6 m2 z4 P8 y& d! {6 A
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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