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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
# a) q$ O: }5 s, _; U+ K1 G9 D+ v, l8 q; S- \
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。0 C. A5 T4 b8 E/ ?) E5 L4 a$ ~9 ^" m

8 a+ n2 g- x" }2 l+ `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。! m' Z- x- ^$ f2 @, r
& Q% A* @' Z" }/ X( ^
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
; v/ a3 D1 ?0 `, f) b7 w2 z, F- b6 Q- V
3 O' M4 C2 z5 t  O9 L
, P+ K: R, _& x  ?9 Z( A, n2 W
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。, S6 V2 E' g( y' a
# D- n  Y) W, b- ^
这意味着什么?
" k9 C3 X" q* z' G7 z) T9 v; B4 U9 S4 J. N6 M% z6 }# k) v
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。
' H" v7 L- ^; [; ^
2 q0 ^3 g3 |1 ^* ]5 c; X9 r' w9 i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。* j3 v. C7 K' j' h- s
9 K' N- [5 e+ e. J$ l9 R
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  J- N! Y2 e9 J
' }/ L7 {: j: k
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。- K# t, ?$ q4 K+ L, B4 D

# Q! n2 y4 N6 `( i3 s' U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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  • TA的每日心情
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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 T* X/ v, M1 l* g& f' t. Q9 Z
    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 Y" o% d4 R  {! f8 f$ e  Q
    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。
    6 {# W9 t  a) Q# ?" E

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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
    7 R, Z" Z9 X0 R. \* }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? ...
    $ }  S% L. {2 b3 ^2 o0 ~
    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  A& B0 e% L& I  Y' T
    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 ...

    . \3 e2 F8 K3 u" x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 Q& t6 D3 U- j4 r  T
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    1 Y- @  F$ P* T% t6 V( f4 J嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
      X$ t: z9 }. _4 b" g+ _0 S, Y5 w
    , \, N; v% e# z3 c( T2 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A16,160亿晶体管,按图随机外推下,就是至少160x1.6=256美元。9 p9 H4 O5 m' @0 T3 I( D; l
    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。6 K/ @2 ], J- h( L( {

    : {4 Z9 H' _* S* p9 C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
    难过
    12 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
    7 w6 ~5 P2 ~! p9 ^, w哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    . m6 W/ r  s. c& M6 P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

    [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
    6 S, @% r# t: P8 y0 p  T: `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 ...
    % ]4 a* t& m. q  Q' K- y9 ]# K
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    . H6 q" s; h" P9 y$ v5 E( [) n7 m
    2 d, Y" X, ^9 {9 v& Yhttps://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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