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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
5 U$ K% M7 r( j- W
8 L: n8 q; ]9 |* o; q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。
* I  Y( L/ v1 K$ x( ?# B2 Q' G0 G. e7 g% C( N8 |8 p) Y; d
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。* ~, Q% J. `$ A  C9 I5 f4 i5 V! h

+ j# P7 J+ x* l$ K4 Y. R但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
2 b6 ~* R' @/ Z) ^" y8 T
! v! W- ^) Z: c; A% @" g  s 1 |, a; M3 P1 c+ m( D

% T* f9 \, A. Q) U7 o# S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。+ x9 B4 L0 }  u, I8 X

8 _9 w5 ^: w4 F' n. H这意味着什么?
; F* A! E6 p; x6 ^% ]: J
3 W( y) O* G9 L' Z3 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。+ C9 S1 W0 D2 s8 v% @- x, Z5 {
$ p9 B: Z- h" D+ Y+ g
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。
) l7 z% F  Z" A* x. Q5 b" R/ U4 L1 S" n, j
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。& ~/ m- ]" s1 n) G

$ y; v! ^, d  R! ?7 {) J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。
4 N) V' g4 {9 I/ a( }2 j. Q3 G& f
) a' A* ~* J, T) g- X- Q/ F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

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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
    . W' L& Y* X7 y: X! Y* @/ r4nm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? ...
    0 R1 h8 r' p8 V! \9 p
    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。3 u0 V9 G) V( J3 C

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      发表于 2023-5-11 16:22

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    该用户从未签到

    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
    * E5 ?; G! A" C7 T4nm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? ...

    * Z( ~5 I+ Q; K1 n哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
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    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 04:278 \, m& A* G9 g$ @8 j2 @4 b
    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 ...

    + [& L/ ]: a( l+ Q& ~/ f! o7 o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 ' D( d" ]! z$ U4 d* P* W! F
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35: B1 A1 d) ], R) |/ a
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    3 u# l4 E: @8 L0 h: U; b

    , q/ ?% ~' w9 p/ d6 d0 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。
    * M' H( p4 _- ~% L& s1 O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。4 w5 y- [& o6 J* h( T" t! c: H* B
    7 [# l/ I) F5 q
    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
    9 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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    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
    * e( N( Z: l% A; g3 I哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    6 F5 G9 {( v  d. e) |* 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
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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. h6 X7 i) G  d. \+ S
    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 ...
    ( ~5 Q: A: u5 Q& ?' }3 _( k" S
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    ( s  ]* y( F3 Y2 v" T
    8 @. E* b4 }: q) s# ehttps://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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