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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 / D) ~% N. d+ f

% h) F/ ~7 ~! x8 S$ S  r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。
/ w) X3 s8 f2 s0 w' E0 c1 G1 a& {1 e' 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。9 r- @3 R3 \  o1 y) I0 O& ^+ z0 L

' b6 T9 J3 w7 |2 o; o但摩尔定律好像到了28nm就变味了。1 c2 T) J; g# n- H# `5 `/ Q+ A* J
5 v& m2 c0 j' j, P

3 W* I9 |4 x( ]; F8 D/ w3 {
- I4 g8 d2 u7 @1 w8 f* B7 g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。
7 M$ o7 ^: p6 T8 }$ @/ r  A& l. @# U( B3 d2 Z' p. Q1 o- e7 _
这意味着什么?8 h1 q) A& o( g
* d' C/ o+ p& p& ^$ j+ 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。7 G  k6 L; J9 x! w

% j# ?$ d) }: |! `0 v* B! E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 p3 Z/ V3 e) b1 F3 g' k8 u  L
  I8 L' p% H; `3 F
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) y" X' d! |% f* w

3 e6 m5 X  N& x  f1 p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。$ ~& Q$ C, o! U0 [% x6 |; E
" s2 n  X" c% h, y, a  l
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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  • 签到天数: 300 天

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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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  • 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# r& {# ]5 ?, R9 ?1 D" E1 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? ...

    3 d: E, L3 C; ]3 e5 @! |0 y( k. @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。- c% ~- S2 L) N! 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 04:158 ]; `3 L. l; 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? ...
    ( c1 e* G/ G0 ?: L% Z* N
    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
    / H0 @2 q( p6 I8 H* n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 ...
    " {5 D7 g3 E2 a3 P; C% K- V* n. j
    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
    + X* X: e+ |& n! F) C- M0 H4 \3 d  f
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35( R% s' O! U( m$ F8 X
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    1 g3 i9 R6 @7 ?# K( U$ P1 y4 B0 f
    . u4 S7 ^& t5 A
    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。
    & f1 c' [- Y6 D1 a! D8 {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。$ y% r+ ~  v5 v' F- \/ R" [: q" p
    & r: O2 [3 Y% t  N1 s/ w6 @% _
    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
    10 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+ Z+ r- w5 }1 @7 A# O6 k
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    2 ^5 v6 D9 N0 D+ t1 ~+ c" j5 x; y+ G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 23:163 V+ Q& O0 N8 }$ k  K! _
    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 ...
    9 R. m% b  }1 H8 r
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元0 A1 M- K7 N$ n
    , ~; r$ s% T. a$ {* R+ S) F
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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