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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 $ ?* Q# L$ X2 C- ?8 `- i& G5 Z8 J

+ C/ T, V1 k* ?  V2 y: t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。& @2 v& z! d" ^( q8 M

4 v; `5 d: p, G9 |6 _) k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。
; i0 C1 w; e$ i- ]4 d: _* m
+ h/ `5 f( z7 I2 O' E& _" v但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
# a7 H* A. s5 f# p( S2 F4 ?/ ^5 [1 z# r6 c, z: @! D: J( r
: Q& w& ~' h% c  F* V, y# t
6 s8 L& S' S0 A5 Q
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。
5 U$ e: R2 Y1 V1 K# q. \
1 ^  t  j! V6 K( `! E/ a这意味着什么?
& [$ Z) m6 d6 r  B
! w3 d/ i9 Y' ~0 `8 Q) T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。
' f0 X# C8 ]9 }. T" y
3 l% ~* B# G) Q! `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。
& x7 [0 N+ N8 }8 B3 V, m! g* G* @- 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。
5 v: [" H5 a" r  D. N8 Q: m; |  x8 o  W, y: S
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。
5 T. D8 r% g# _# V. O8 B/ i+ l" o9 G9 ~# I' \, c
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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    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

    [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 18:15
    ' B# G, m% @9 y  U4nm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? ...
    * N6 X6 a% H; M: f% 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。
    8 S; t) J# G5 n7 B! v2 Y' b

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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
    2 P' [; Q0 U- P2 I+ a  `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? ...

    1 e$ {; ^  g" o+ {8 W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) \, d' u5 Z, X4 k( L
    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 ...
    0 W2 D3 G: B4 X1 q$ \' _; f! 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
    , H5 [+ n' o6 U4 M) G' G2 Z
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35( N; X3 k% o/ e! F- @
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    2 [2 s  t3 u; ]+ s
    , n! T% c& I; w/ j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 f% |6 @' \! v' }$ x, E' W
    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。
    0 M) u7 N, J( z2 x
    ' Q8 j! k' L0 D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
    8 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
  • 签到天数: 300 天

    [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' k" o2 Y8 ?. K; {! P
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    : K. A6 J) F5 v7 I& @2 z4 P2 _
    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 23:16; @; K+ }- x: x# r4 x5 \2 U6 h) g6 q
    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 ...
    2 b6 ?9 D* o' Y; }1 V
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元% b# P% f5 o' |0 }
    ! l9 U- T: g2 g0 y
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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