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[信息技术] 摩尔定律转向了

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晨枫

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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 - t3 y. t/ Z* ~4 k
. q$ ~( D# a, Q/ _- d
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。1 r' \4 i4 O0 A5 x$ D  T! _

  E& A8 z% ~/ J8 \' @8 P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。& U8 Q  r1 C/ ~/ O, t: J

; S% q6 o6 x1 p但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
9 r' `& I. D. L" R# N
" c, `+ r+ W  h; f" x
9 r/ c4 ~5 ~7 R5 H! J- V  @( X3 ~( P9 }
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。7 ~" n$ f* K8 V8 m
) p) w: h0 w4 F  x& V- s
这意味着什么？3 ^1 L; H- n3 x$ ^
0 j7 o) m" z4 R4 T4 Q
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。
% J6 V0 r  O; }. u2 a& ?+ e. _9 _- P$ d1 A0 f7 o9 o
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。
+ h0 w7 p) e( B* e6 D8 R# j3 ~: P- }
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。
( I/ I1 i. h1 w9 a5 r
  h# h* D; y' A0 o2 K9 q3 I: ~- L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。
  s& ^" n6 j$ r) ^" [  \
9 k2 R% Y/ Y  \3 P7 M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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可梦之
  • TA的每日心情
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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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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

    • 签到天数: 300 天

    [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 18:15
    , S% |7 x1 D* S/ @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？ ...

    / L5 o) S  T5 v; i" [, ?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。
      I) J: g( v8 f3 ]

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    方恨少
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      发表于 2023-5-11 16:22

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    晨枫

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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: V& R( v% o4 O/ V: k
    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？ ...

    5 p$ E9 w4 M5 s哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？
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    晨枫

    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 04:278 Y; J; b0 ]; `0 _1 K& F6 X$ s; F
    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 ...
    / a( E3 |3 v. d- W0 n% ^
    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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    小木

    该用户从未签到
    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
    " e/ V( K  }/ P( ~
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    . _0 I: R$ O4 c& T7 R. s2 i; L/ m嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？

    # {2 p& L# |, s+ V7 |5 [: Z5 _
    ! s% \3 W8 P9 Q- T: L5 L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。7 v8 B+ Q! Q6 K0 ]
    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。
    4 r" w. \+ `  \% [5 H0 k
    * T, M, E' b6 j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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    晨枫
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2023-5-8 23:29

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    testjhy
  • TA的每日心情
    开心
    10 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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    可梦之
  • 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
    ( E  ?% d# O1 {# d2 A; Z8 @哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

    - X! u! c5 ~7 G- {2 Y9 m- X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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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

    • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体
    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# }' A& H3 N$ C3 H6 O" l) \/ ^
    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 ...
    ; B4 x% M5 H% i2 s  _
    这里看到的数据，A16成本大概是110美元
    , I/ f8 B' o! w" e' n0 g# u  g4 s5 l, ~% I% l8 Z( ?
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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