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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 ) }* g6 n4 x5 W% C9 n+ e9 v

  @5 T  p1 `- I: f' M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。3 j( b- G7 r  M
0 e" L( y" Z+ a3 G+ R
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。3 \% y& a* n* [3 M8 |0 ]5 n. {3 n. }
- B$ Q1 w& p) Y0 R% l
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
7 R$ A; E  q8 z# b- p4 t9 C
9 r) M. s: f$ {" h $ P6 i0 C- _$ S' d- J5 s7 S- p

6 n5 V& P( A. {& c( U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。
' n" \- M) Z7 d! Q6 `
6 _1 b4 H$ w, B% [$ f这意味着什么?) v) k! n& i1 ?7 z+ r
8 k6 u4 e! V0 P4 A% _! x9 S, z
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/ ]# h6 D; s) c( K) T  I/ ^$ O' K. `6 S3 w, Q( u/ `
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 ?, a1 E6 N5 Q) W; r* l/ K* z* B1 d: M# S& l
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。
( S6 K* Q4 l- L" m1 ]. \
/ J+ ^& S, R; e+ ~! D6 J4 ~' l+ B  E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。
! }7 t- b7 I# M! I- I
- B  Q( g& k# F$ Q9 p2 v: y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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    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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    [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, V6 Z0 Z& w( c, w" V  ]
    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? ...

    3 j. B) ^/ v- [0 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。
      R+ F! H8 {; Q; f6 r7 i6 _

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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; V1 d$ k: b& `1 g2 G
    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? ...

    . H" _* @* n# p% g; H4 ?" q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
    # `+ R' w% y7 Q" q6 f* S$ S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 ...
    . l7 D& C* }7 a( |( g9 o  l
    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
    % M2 K, F! E/ Z
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    ( S& w0 N; u5 l% F& J6 y0 h* l嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    & m: E6 l- n8 l8 Q# B# T+ [% ?7 t: c- ~
    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。. M" a2 f( `1 D2 n
    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。: T0 I1 m4 w' P2 N
    2 V. n% b7 r) J. n* ]( e
    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
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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 21:346 @, k. F. [; P, |
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    ! h0 Z  h* Y% }
    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
    % Z5 X* q) |; z- Y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 ...
    * L+ K8 t! ?5 x# W( ^/ t: o+ f; d, U
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元. ~: F0 ^  N0 h- T* X
    7 P7 L3 W( W& C& d/ ^2 g$ H
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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