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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$ P4 o; Y# K' c
4 u9 |( m( R7 S4 w# i
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。# J8 D; S9 T! \3 {  w3 w* H# C8 f
  M" v1 n7 i5 }
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。' H% D$ D/ J  f3 [, s) T! E7 {8 j

8 {5 e! p$ A# w$ a" M/ {但摩尔定律好像到了28nm就变味了。& ]2 r3 C* R# H7 X( W

. e9 P' U/ _' e+ Z & }0 h  A+ A! S+ ^3 I
& ~$ u; k, k- j$ ~' b  C
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。
$ W1 t, [  S& x5 s. q0 {& f1 y5 @( r; V
这意味着什么?9 N: B2 ]" f% [% E

; h/ j* K' t) x" q9 K/ I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。1 F$ U$ d0 L6 a6 D6 b

9 I5 E* x' _' r7 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。
1 y3 U) a( _- d  F0 Y' K" l- r( i/ \# {. v; F/ n/ e  f% u
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。' S- n, t1 n: z! g; ?

  S0 h5 G* e4 l; l" y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。
3 i: w5 K- ~0 {- U. H( o
* i- A, W( H6 Z! ]6 ~) J( T1 h+ R6 U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; i5 b' ~8 u. p# M: a- j
    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? ...

    - J7 w0 c; R$ o2 b; r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。
    " y% K4 Y  }$ A+ k* m8 G

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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
    9 x# Q. \, a. K$ G( q4nm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? ...

    * a: d7 B- e# S( Q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
    4 M( z6 ^, s+ N) O3 M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 ...

    9 p+ c0 ^2 Z* e+ s: {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 + n' Z. h* G  E; t: H
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    ' j" f7 Y! v/ W1 U4 [4 f嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    ; J, ]  U1 B1 K* H, w
    6 {) c7 v0 z* f- V% W
    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。: l$ P, I. y0 a; @. I3 ~' V
    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: x! j+ S) S2 J* B
    $ m. c: |' J/ p$ Z8 A) \
    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
    奋斗
    7 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( o; m( w8 v3 {4 M& H
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    : _- y6 n+ u3 L5 e+ j4 w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
    5 V, b$ V6 E7 u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 ...
    ; d& z& ?6 }, S3 T8 B
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    ( ]7 e  l7 Y( @6 C
    5 D: @5 k9 {) ?9 q1 X1 j% f" rhttps://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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