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[信息技术] 摩尔定律转向了

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晨枫

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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
  W5 E3 n2 E- T. J  k% f) A4 ^" [$ O  }2 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 ~7 b/ X8 H6 T7 C' w
8 y; c5 B8 U/ v
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。
; r+ k9 v- D" J# N% V- [# e) l4 q( r9 _; k8 C; F# G. @
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。- X! H% }! q! v  ~* ~
# p  J3 o0 R# q0 f
3 s+ `4 D" P8 B$ ~, C$ O

: E1 ?( c+ I2 m9 \9 C0 p  w/ A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。. A) S- Z3 j) f7 r& P+ y: a4 n0 `
9 e& h" J% T! N+ _. L
这意味着什么？4 Z/ |6 \3 P" G+ }
4 _& J; a7 n6 B5 w' l/ k% 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。( E* S# K4 p  Z+ T3 v

7 z) z7 o. Q) n6 y) f. \* L1 }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。
; @0 J! ^. R2 z2 z6 {6 ~
* z% ?" r' F( U9 G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。
& Y/ s$ w) `- P# d- V$ V
; k7 |1 B: l" }" ]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。
* l6 E/ U5 Z- t! ~( f0 p% n3 \& f' I5 n
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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可梦之
  • TA的每日心情
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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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    可梦之
  • TA的每日心情
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    2021-4-20 05:43

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    发表于 2023-5-8 18:27:04 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2023-5-8 18:151 }( A0 h" O, g7 S5 _; y! w2 i
    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 X" R( o: V4 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。所以4nm的密度只有20nm的不到6倍。
    + ^1 |, F1 F5 y7 H% o  u' D

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      发表于 2023-5-11 16:22

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    晨枫

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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# ?' a7 h" s9 `+ I: Q
    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？ ...

    ( m3 j6 N8 D# _5 ]哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？
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    晨枫

    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( M9 R& z' I2 s6 X8 w
    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 ...
    ; Q. H) u  F8 D. \( V
    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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    小木

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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 1 A# B$ @- X. S( Z. D
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    ) G3 N& [% V1 Q! H- I嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？
    + t0 F6 D+ P; I9 _
    8 z& N4 D& 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。7 d% w0 I5 H% ~! X( H) {& h
    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。, \# z! n, a+ h9 F, f6 I

    / l* [6 A2 N1 u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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    晨枫
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      发表于 2023-5-8 23:29

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    testjhy
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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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    可梦之
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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
    ; |! H* J+ \; G1 A, U哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

    * P6 n" k. a, e& u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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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

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    [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
    ' t1 y0 `/ q; L$ B5 W3 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 ...

    / ?( g, f' b  P2 S0 @1 F这里看到的数据，A16成本大概是110美元
    0 D( I- S( r! K$ V6 s8 K, U( @4 o, ?5 z4 V( V0 t. V$ {3 c/ ^. |5 Z3 {
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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