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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   F8 S% K' ?; f2 U  `3 P5 @+ y
! _. [2 ]3 r) C
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 ?" x( N. J, N( }- \
8 Y. _7 r7 D- [* _3 i( `' t) c
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。
! Y( A) B1 j- f+ Y4 O, y+ y
5 W2 @- Q5 R1 H. e但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
: e7 U4 ]# l& ^) k) P" c' A9 S9 r% ^5 M6 |/ t, j' N9 }

6 j! A4 J6 @. f: c0 ?% h7 D! H# ]$ y/ A* M- l, x
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。' e1 ~6 z2 `5 H

" `! k. L1 E) L1 W4 @$ s* k; c这意味着什么?2 `7 K( n; P5 U/ I& e

1 x4 g* s0 H# ]3 P4 R3 M6 Y$ f# D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。
  W! M% o; R5 Q6 V; g9 T4 U7 a( l' @0 @7 r+ L' f7 ~+ o5 k
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。9 G) [  R2 Q+ }. o$ }/ ?* f
7 M+ h( N' e/ n  o6 _0 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。
" r. v3 ~- p- V/ n/ U( [! k( N9 k$ ]) P7 m; ]# h4 f, F
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。
  h1 r9 l- L9 B% u9 T
) S" K3 }' T/ ^9 v: ?1 e3 z5 f0 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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    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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    [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 18:153 O9 n: n7 x) N3 y9 z8 I4 u# X3 ?
    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? ...
    ! u* }# s# [8 G4 D- \
    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。+ l# R, Q2 j; |5 [5 d4 j; `* ?

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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 04:159 g+ r' C- \; Z  n$ X1 r7 N
    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? ...
      V4 L7 T8 L  v" m9 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
    ; ?7 ^* ]4 L- }" j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 ...

    ' }; K( w" `0 J4 C7 s- Q" [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
    4 E* [8 I+ T4 t: ^' i$ H( a8 }
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:358 Z- [) l# K9 c; C* ?# h
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    , A; B+ v: l! L0 V
    % R+ \% w+ {/ ]' f0 l" B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。/ w5 [5 U4 w; P' H" S. Y
    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。
    ' C; R6 A! ~# G; P$ n- R( a$ q3 W3 B) ?5 l: d! p
    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
    郁闷
    5 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! u. L+ c! ~& q% X
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

      @/ a. _+ c8 e/ N6 f/ T: M! T, b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
    1 C* t/ p5 @4 L+ {' w" o  t: W/ g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 ...
    * ~- [7 f( b# ^, o) Y  w2 x
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元) B( T! N$ R9 r

    7 Z% M3 b8 e6 S  N9 ], {8 rhttps://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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