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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 9 u; Z8 g6 z  ]! K3 _
: h: _- ]6 s6 f8 e' g8 }! P) e
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。6 d0 Z+ F# s( ]1 R
' W' r; p+ ?+ i( K/ ]. q
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。
$ {4 p; J% w& [, j. }3 I- D4 Y! j: _3 f9 n/ s- L2 ^( f9 i
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
/ D/ I& t' f# F9 K$ K7 L1 M' I% G' @: g2 H$ u" }
/ C2 J- e; t7 o1 ~5 O. W0 v

/ L- w) B; n7 @+ I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。' b: P" G! ]. x

2 ~1 O0 R: V, O/ ]4 V这意味着什么?
. q, O9 f' j. t1 a2 H$ |
( I; ?  n" {! 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。
* [& y7 ?: r# A, z5 f0 X  H" n- C/ s  ~/ g6 P( K' V) }9 T) c
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 T* p# }5 O2 h9 y  V/ g4 Q6 N+ y
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。
% @) D9 n' O; C3 W  ]2 R7 q8 e# E! m% z! s3 l0 }1 Y3 |8 @2 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。
& B& F) c% k6 p# Q3 X: L: z9 E, [. @( n" `7 y+ N, K+ S
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
    - I. G7 i. i0 p- ~9 n4nm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? ...
    * k: l- S5 ]& v4 ?! Z! `/ U
    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。
    ; m/ @0 r8 Z3 u* A

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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
    , q1 M! @" L2 B- o2 T1 P4nm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? ...

    $ `/ s6 S% l' I9 V, T4 G) b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 04:272 F0 }0 V* X" }$ P5 R+ Q, |
    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 ...
    # ^- X2 q2 j4 \9 Q( y" Z8 z; z0 k
    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
    + h1 w8 c+ q6 h* S+ `- M9 V
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    0 a( S" [) ?, Z& ^嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    8 c' g& E8 q! m; `4 r3 {

    - e( B/ {* e6 @+ r* `+ L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。
    & k" j, Q+ g/ B  _: P6 ~, D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。
    ) M; u: J$ {: Q0 g# R- r' N8 k0 e( V
    & ~3 k4 L% @0 _* z7 ~# r6 x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
    慵懒
    14 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+ B0 k7 U  |  j7 ^4 E. h3 a
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    8 x9 W# ]7 U  o4 r- q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! b+ |$ D5 @$ h* C& \* p" L; h; P
    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 ...
    3 S6 G% c) z$ h6 z, T) ?* Z  v
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元% b' R: n# v. j$ R3 y

    : [  o" \7 E# ~8 |0 a2 K0 Phttps://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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