爱吱声

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 3 g. k! P0 A; g; P3 x

( C. _7 r" g2 u$ Z- l* b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。
) y* q; s2 B" f: g5 A% _0 e3 H4 S- B9 a7 G3 ~
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。2 g2 [2 X7 q6 l; L8 c  D
7 v" _# k4 _$ I4 W
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
* u3 [$ q) U0 Q. K8 \5 B- w4 s. l7 E: ]; g0 p) f
6 V/ h( T6 U  L- g' l
& e9 f( o$ x9 _7 F- V  G" K7 `
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。
3 J( I: x' Z4 j0 Q8 e* U  U6 v
  U$ \  B+ k1 o# S* E1 N这意味着什么？0 ~% h# f6 _& d& _( |5 I
  O# F; y/ \' S5 `8 i3 _4 W
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。% X2 R% k% v, ~6 z
+ F0 ?8 P; B5 P' K1 ]% N  j, i+ `
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。
( m6 u( X, j9 }/ C1 S; ~. E: w. L4 t- n6 D* ?3 S
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。
! H1 j! Q  M) C7 _$ N) g; \+ L' t( m
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。1 [# h8 T; v" I5 T

2 C% _# M+ f1 n; n  d, l$ i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
7 S7 n( w2 D8 Q# T# 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？ ...
" g7 I- X8 f; {! C6 a- b, ]& J
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。
6 q$ v( z" C- B# B: F+ L
作者: 晨枫    时间: 2023-5-8 21:34
可梦之 发表于 2023-5-8 04:15. z( Q0 `% X3 l8 h
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？ ...

' R' e8 i2 p; Y5 y% t: X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
1 S9 I  v# H7 Y& O6 L  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 ...

; k3 U$ i" E: l( A9 o( F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 & y+ b& P6 G0 V
晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
* d! D" {$ d5 g% e嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？

8 G; q3 {- x; \2 x+ t  h+ Z2 |# H) S! ?0 r: \( u% \4 K
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。9 M+ W! W7 V. S3 F2 f, Q7 f! R0 B! H
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。
. e; U+ \: G( h7 Q$ N% k
) W- D: }0 d& G0 c. K& I6 N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 21:347 K! r- O$ f1 d
哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

# d$ Y: y) g: F) y! o+ `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
6 n4 X# _. j" C1 n( 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 ...

6 `% ]4 E( O9 m/ z这里看到的数据，A16成本大概是110美元
+ i. [  f% s9 `, g4 n7 o1 |$ N. [
https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html



欢迎光临 爱吱声 (http://www.aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2