摩尔定律转向了

晨枫

" e, N9 i1 A# ?0 w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。
/ R% T* m& H" S0 \
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。

# O4 k) W, S) j但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
* N1 G5 C3 _1 ]! g
  z: g8 Z. T# U. D
5 P% N/ z- e9 Q
( M6 {2 _% U8 u8 K* l2 {/ E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。

. L2 n+ i- b; i/ q; I) b9 M5 i" j这意味着什么？

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。
6 q! C) S6 f7 i4 h& v
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。
6 J0 A* a3 X; V, P% k  N, B$ \
* J: a/ G2 y& e1 z4 X, I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。

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。

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。

可梦之

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？

可梦之

可梦之 发表于 2023-5-8 18:15
$ n6 c$ ^9 Y- u4 |3 k( |: ?* }  W4nm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？ ...

( I8 k4 ~- C' ~* G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。
7 T# L5 o- q7 q  h6 H9 K

晨枫

可梦之 发表于 2023-5-8 04:15
  {% D, I" H( M$ X4 l( z  c5 |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？ ...

哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

晨枫

可梦之 发表于 2023-5-8 04:27
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 ...

嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？

小木

6 Y- k8 k1 P. ~) [0 K" m! R

晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
, }# ?# L1 }+ i$ i$ M6 H( O嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？

: I  h. V7 K2 C, r
9 P! V# P% T% L, 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A16，160亿晶体管，按图随机外推下，就是至少160x1.6=256美元。
0 m. L& n) x/ C# \0 [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。
2 \6 i* W0 U5 j# ?! p9 W
4 e  H* q% Q/ y' a* {- s- q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。

testjhy

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，

可梦之

晨枫 发表于 2023-5-8 21:34
哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

1 z0 _& r6 ]' \; `2 u2 \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。

可梦之

小木 发表于 2023-5-8 23:16
  n8 s" e! X( e& S4 w! t6 h4 ^$ m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 ...

8 d. ~, l5 a* w2 i# b  x1 d; z这里看到的数据，A16成本大概是110美元

4 C* g1 `$ X- s- d" bhttps://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html