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标题: 摩尔定律转向了 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2023-5-8 07:48
标题: 摩尔定律转向了
本帖最后由 晨枫 于 2023-5-7 19:06 编辑 0 |* Q9 D% c+ r/ T& _# |: L$ ]+ T
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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。3 C( U( ~  x5 V( H

3 C; h, j5 p  v+ k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。
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, `9 b8 z. ]" N% \- A% @; K但摩尔定律好像到了28nm就变味了。1 c1 M( r0 u" }& q' ]2 S

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$ d" s5 S, H1 t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。
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$ L2 e- ?- @$ P1 X  |这意味着什么？
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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。
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# a1 M- K6 e$ Q$ {+ {# A& m: w! M" F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 ^; H3 |& A5 y# w1 o3 `$ s

1 I* \( ~# j4 r" N  `7 w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。
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) S) P& C* A7 D$ O) E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。& j7 m: V' ~; `# v, S# M( w4 f5 f

3 ?4 J9 k" `6 N! s$ 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。
作者: 可梦之    时间: 2023-5-8 18:15
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？
作者: 可梦之    时间: 2023-5-8 18:27
可梦之 发表于 2023-5-8 18:15
  `9 n0 ^7 A7 T( z* c) _% \* m4nm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 h: k, y* Y. w3 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。所以4nm的密度只有20nm的不到6倍。3 \0 H7 M; U; _
作者: 晨枫    时间: 2023-5-8 21:34
可梦之 发表于 2023-5-8 04:15
* H/ V  N$ u6 K4nm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？ ...

( O$ Y3 p0 c( g: j# J$ C" {哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？
作者: 晨枫    时间: 2023-5-8 21:35
可梦之 发表于 2023-5-8 04:27: f+ _7 G. q$ {, U+ C* {* O
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 ...

: m: V& U7 W/ U9 R嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？
作者: 小木    时间: 2023-5-8 23:16
本帖最后由 小木 于 2023-5-8 09:21 编辑
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晨枫 发表于 2023-5-8 07:35, A) o  z* ~3 ~. L( T
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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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。  t: p2 e9 u7 z8 U9 W/ P
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。( ]" k! G3 ?1 R; b3 c) E
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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。
作者: testjhy    时间: 2023-5-9 00:18
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，
作者: 可梦之    时间: 2023-5-9 02:22
晨枫 发表于 2023-5-8 21:34
# V- _  o7 B4 F& n1 S' j/ i哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？
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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。
作者: 可梦之    时间: 2023-5-9 02:23
小木 发表于 2023-5-8 23:16
, R6 h* r) v5 h/ _" s/ W! ?& E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 ...

: [7 t$ P$ x, t2 ~3 i; P这里看到的数据，A16成本大概是110美元
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https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html



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