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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
& c) Z" m$ X& j8 H9 p. f  ~- J4 M4 F1 }) w9 ^5 E1 P5 n
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 \- c, Y, Z* o0 t) G( b6 x

; I8 V6 v+ }( S& g, w5 ]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。
6 n+ x+ h: Q' v: [8 b  x* p' A7 t* `8 h" p+ p- c; l  ~
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
& G3 N! u; F4 t$ V( h  I8 Y6 A* X% I0 m0 G, P* j+ e

- Q' T# _* y, W. t; }/ t2 f! ?5 x! T6 C$ @1 Q& Y
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。, K: c* }! D6 M  u& A/ D3 O8 f

2 n+ g, f0 H- @( _# T6 L这意味着什么?
  T6 L/ s0 a7 c0 N* a$ ^0 D
; j; ^, Q9 U* M: C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。
7 c6 ^! s1 Q% r6 J3 [( ~
. _- _% e( H$ W4 i0 X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。
4 B  k% D. z- x& r
% r% X4 n7 C/ k. `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。
3 E7 b6 Q2 z3 V8 g9 ?% b
+ V) \, J9 K4 X: 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。  O" ]; x' ?  _1 f4 n* a
# C# p6 r) {6 X
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
    : c% o& Q/ 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? ...
    ' W  p. z8 _* O' R, x
    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。
    . S' S2 a/ X* W( k& c

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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
    - X4 c2 w3 F. H" i. E, p, P6 o# 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? ...
    * R) \: J- w+ j0 y
    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 04:270 ^4 R2 |; z' F3 J; Y8 b; c
    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 ...
    & l- s) J* L+ O6 r3 D
    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 . ~' q4 L( z% m$ X; N9 ?
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    ; Z" B$ F$ t5 ~+ G嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    " [$ y: z" q! q1 ~* C1 Q( y! r% K" S1 n6 a! P: `. g' v
    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。0 p  f& G% v0 {; [* _
    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。* Q* C+ \5 N8 x: F9 d3 ~! |

    ! f2 {  B/ e5 p6 h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
    擦汗
    4 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
    3 Q  p3 [$ Y/ B/ f, [2 T! |, R+ N哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    + a1 r8 i' x; w6 L& C
    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

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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 23:166 p% P% J/ E+ 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 ...
    4 d- g8 h  \+ d
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    ( B- Z+ H* L0 e7 _2 V: [6 \+ e, G5 w6 K
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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