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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 , I, U5 j$ k$ n/ \. n' A
; N1 n; w3 B& k4 ?2 P( H
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。
  N" w9 [; E- E  V' c. [& r9 v% k0 @. ]
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。4 A& ]2 J+ i$ y1 ~0 N
" V& j$ b& L% X) P! y# T
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。  _: |2 e8 A. W7 L( i+ c: R
, ^+ G# w7 B+ F% J4 q. ^6 \& [
9 n3 ?1 T  r: W% }6 \

. g- x% q% t0 w, F+ o2 d. h3 ]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。
8 z, F; v* w6 x; ~' i# X  ]8 W0 N
这意味着什么?
8 k5 n- n1 x2 z% C# j, G% Y: ~- }: W$ \# d3 Y
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。
6 g. f" w  b3 u3 p* l8 P3 h3 x& y6 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。
* m* D1 g! h5 f% r% H
" V/ v0 g/ |8 w3 `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。/ e5 ?3 z5 K0 ?' p+ Z
* c) h0 ^1 h: v7 N" y" ^0 V. X
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。( a* V/ m$ Z! e4 O2 u* J
/ c5 y( X+ n  p
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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    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 18:156 I' d8 V' `1 K7 g$ m7 o% b9 c; [5 C
    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? ...
    9 D' R  q2 K" i# S; Q: u; 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。所以4nm的密度只有20nm的不到6倍。
    8 S7 A' Z) w1 u& z) V0 A2 k

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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
    " j& j  s$ U& R* X4nm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? ...

    . ~8 k8 @9 j1 c1 H% o% N6 ?+ |5 j( |# ~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
      D( U$ ~8 g: p8 V+ u9 U! k& 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 ...
    2 b. h! b; i1 Y/ q! `0 Q
    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 0 [4 q( G( j# n" h: L
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:358 f- v  C  O$ v% g3 I" F4 }
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    : }8 r4 R* C' R' w% N0 G- ]
    : g. X, ~. X$ U
    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 k& O' X3 t. s
    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。5 c1 M6 v( U! \; o6 t% u, f
    . D/ |$ e1 g; s* E- b
    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
    奋斗
    3 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 21:34
    4 S. X! T' E$ U. \6 {$ H0 F( g哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    ( G, P. S: j% n" z! @0 J( L
    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
    # ^) b! {/ H: k) J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 Z5 x' `: S+ U! K* J& f' A/ b
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    0 O6 Y; h- u, G+ e5 z7 }7 b$ T0 v9 ]  Q' Q& Z
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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