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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 * k) S! A& y' l* I- P; }

, v; K, C" @, L0 o' S- o3 K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。
4 i0 v! ?) B; c2 f, b# h& h; H: a" b2 {
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。5 n5 L9 S/ O" a) f8 p

6 V9 T  \' K/ M" h- v+ D但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
+ y& N  L6 _/ K; W: s8 S" w! M+ ]/ C: D' F. V1 s
7 C" K" Y! C9 v# N
; ~/ y3 f- A* k4 l- {1 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。
2 u4 h8 w/ O+ i, \) j) F6 |; ]5 L1 r
  N) w7 E4 o, i* ^8 e2 ~这意味着什么?
+ f( ~- }  B, |# u1 r5 ~& {# S! v  Q$ I8 q5 P1 _* r: r( d
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。+ u3 p7 [7 V/ ~- c. j
7 B# P+ V8 N' w0 D
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。0 i- p$ e; k% m( L' r/ p

" l0 j' ], t& ~$ e$ e- m5 ^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。
8 _7 s8 R" M" _, }& d0 S$ H$ t$ w3 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。! D. q1 `8 n$ u1 D, C* q( y

/ y5 W% S: X2 i& K$ 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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    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) b- n  |. Y. u; l1 L" Y
    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? ...

    ' y3 y# o% c/ ]6 u/ B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。
      {! G( `, N( n  x) ?- _. T

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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 04:156 l' \* L( e6 O! Z4 K2 [' ?' ]
    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? ...
    ) q9 V1 w% j4 R. u! k
    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# e# `1 s" ^2 A; E; d. k
    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 ...

    6 q0 G8 C  z: f7 b3 P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
    4 Y& u+ g& D, H+ u
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    - g. h' x5 L7 O. i嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    8 C5 t. z' i7 H7 H4 N. s
    / I% A# f& W1 I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 g& j5 n# m# G( d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。
    . D3 M# P2 k4 [- ]8 N9 n
    + c# l3 C- I1 s' Q' @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
    无聊
    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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  • 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
    $ \8 E. [* z( q3 _哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    % A/ j# f* G3 s5 I' z1 z6 d
    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 23:164 x5 d1 C& |" }2 L6 ^: y0 {
    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 ...
    7 B0 G! U5 @0 K( Y; ]9 e! {2 W
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元9 M# e9 H( T( T, |7 j
    ; t$ R: W6 }2 T( u7 D
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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