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[信息技术] 摩尔定律转向了

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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 / G: }1 @- G( S1 z
* d$ i0 M3 Q; Q' A* F
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。5 T) M' i$ m$ H: E3 ]. p. b" N4 J( N

7 `5 v3 h0 k5 v7 p+ X( ^5 K! e  |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。: s7 d9 Y" l6 n# x. ~/ n
8 p+ c. I: w$ m" i2 P' N. E, V
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
( U7 `9 @& B4 {+ o' f
" F- v5 P: B& Y: _( v: v1 Y
2 w3 B" T  X7 X
+ T6 \; ?8 g  R( }6 v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。
+ F9 o/ I" t4 y( P& B' l0 p- j8 z) T' n8 ~* l" g& Q, t! j# L) n
这意味着什么?
- e% [: B7 Q) a9 |% h' X4 ~8 x* x! N* M, v$ 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。2 n* T  i1 S+ S, \
; l5 G- S, g# w9 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。
7 [' `/ s0 R9 s5 [" q" {$ \7 f& n/ R$ ^  u7 R. 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。! ]% Q7 C9 P: T$ I+ u
2 m+ _* d; M3 {
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。
! a0 X0 u& v) O6 _" j- m( Y& @" u$ i6 Y) A' X" X+ n3 @( W1 B
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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    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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    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
    " y4 i$ E- J3 _" f, \8 l4nm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? ...

    8 ?6 C2 V  r- d! e9 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。
    9 q. L+ f; }/ z: H) 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 04:15
    * C% d  w7 X( u& A) W4 o5 K6 d4nm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 r& {4 r, m: i3 I$ s& W2 T0 Q9 `
    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% H! s# L& ?+ c' C) \7 [0 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 ...
    . v( D) n) F7 E6 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
    ) e( m4 t, @- T! f8 E  u& y, E
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35$ s9 T& W6 C9 H
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    6 m' R+ b  {& k- c) g4 B2 u
    ( i+ z5 h2 v! V: y2 i! e5 T1 y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。
    6 `- h4 B( }; ?8 c4 i0 x6 Q+ i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。
    ( G6 o% W7 J7 F% o! G) V7 ^# k- i; p# g( k; n) v4 G) G
    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
    无聊
    4 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 21:341 V$ k9 U) b9 B" S) f9 t% _
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    # p# A4 q; ]- _  X% ^) z+ L( p- 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
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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
    * b! M( o7 K/ E* m+ y" z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 ...

    . M$ r: ~4 z0 @这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    ; ^1 A  \4 ?( _4 A# H/ v# u; Z8 l3 V: Q
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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