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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 ; M* N3 |/ R! H: |" T% I0 v. E
  W5 f* F# `+ P' B
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。
1 [2 x2 G! x& p! s  V4 P" ^. P' {  q7 x9 t4 n; v7 U
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。
1 O' x4 m! M' w, G: L% c' p3 p4 k( s: f# S1 g1 m# C8 c
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。, Q( j7 h/ f) N+ |( o% A; p
! v4 K% g# f5 N$ e

% |! s) x6 R" m+ ^1 _
. S0 L3 U: t) O* U' 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。% C8 `& t/ S6 B2 h: d

' J% O6 b) _6 x) T( a5 K- Z/ H这意味着什么?
, u, A) M! @$ e5 D+ {
8 [$ q0 A2 D6 a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。
+ f$ @# a0 z: R9 Z) q% Y) m1 w
7 s5 f: g1 o  p+ 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。6 W2 f: d) d: K+ P
% V* S+ P& q3 I7 ~
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。
- u  [2 e- W  F4 D# c0 V
. X9 f1 O; _' b# v0 }* _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。
- z/ c3 d3 |  g7 m. C- D2 U' F1 R! j5 C2 ]5 A; w
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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    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
    ) _) y9 Y  ?( R0 l4nm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? ...

    7 Z, J8 L9 j4 y8 t, A( 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。所以4nm的密度只有20nm的不到6倍。
    % H& x! X6 v4 [) D! i9 v' x/ n! M# d

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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 04:153 g# u4 X: {6 N3 [, u
    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? ...
    8 {+ k9 O2 {8 `% y9 a
    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' \" L5 K0 o- L: q! @$ h: H
    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 ...

    9 d* A, L8 G- N, V( C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
    9 Z6 p+ n$ g1 a3 n
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35# @( I4 J# v' H& O  S
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    2 A' W" Q* R7 X4 P/ }. X& M- c$ _1 {8 ^5 p" F0 ?
    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。- W- E! r& M4 ]& z& [/ U* c
    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。
    & [# S: H. D* \. [! [+ I
    + _& B) X  d' D! i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
    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
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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
    % N  b- m. Q" {6 P5 L6 ~哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    " i* k4 w+ j7 {+ Q6 e& O4 V! `* 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

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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
    6 z8 o+ f: y! Y, w4 [4 G* n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 ...

    6 c; |- f* I* Y0 F这里看到的数据,A16成本大概是110美元1 E" C' M2 C" w8 _2 j+ j
    * _3 d8 Q8 V0 C$ u# ~$ P
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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