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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 $ M+ B) E: z& ^: _7 I5 ?+ ~
% ]' M. H3 X. L# Q2 G( Z
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 U( ~; R  J% t- l; P0 f

- w3 K. z& I' R& a- B( _5 t5 W, j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。% _, r5 \7 u) k

& Z2 F  {3 ~( e& x% c& ?8 D但摩尔定律好像到了28nm就变味了。; I7 L$ `) t. q$ H# ?# S. g

- n# F1 Y" ~( u4 ]& A* Q ( s% t  ^6 N% x7 k+ Y# Y& [
* J( X! u0 O4 ^2 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。  y( D/ X4 I( U& J

6 F) P: }+ N+ u这意味着什么？( |. I( f- a7 F# e
. Q2 C  e' N8 v) f/ I+ B
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。6 @- b; n8 E7 e3 U6 c

* g2 u: J2 {& e) J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 w& n6 c; d- C6 `& e$ d% T7 \2 J( k' ~( a* M% H
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。
8 r" q& M2 [5 x/ I" h5 N$ I3 c5 G! v. X* j' k
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。
8 @8 }* h# E& G  [
& |: r. g9 E4 N2 P" ]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
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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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    [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
    / ], u# ?' d& H" G% N4nm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？ ...
    2 [' D) s; }0 o* [  p" G
    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 Y" r6 v. `$ L/ y

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    方恨少
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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
    ) f0 V" ?0 _2 B; C4nm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？ ...

    6 N, y% q% m+ N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
    ' l. S! D# I) R1 o# T- 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 ...
    # B# H7 D3 E" W& O+ c8 M
    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
    , A- Y: Y6 e/ \7 l% ]" F( n
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:358 r( h2 ?, W* ]
    嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？

    # \2 c9 B% s5 m) u
    8 d0 K. y5 i" M% P% b2 w/ i; O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。9 ]8 v0 W& b. @
    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。2 x; U7 r  ^, b

    9 i) x% `/ C7 Z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
    - h1 u9 W. ?0 v/ j8 ]  Z) ~* P, e% t哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

    ' n. G7 l. _4 r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 23:162 t  _4 p& d1 O
    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 ...

    0 M( ^: e% w5 S这里看到的数据，A16成本大概是110美元+ h  z$ P5 Y$ i& q$ e
    $ c4 p# Q; @5 Q" X+ _- `8 |
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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