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[信息技术] 摩尔定律转向了

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楼主
 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
: c4 X: q! {0 x* Q4 s
$ t# T0 ?& \" k6 ^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。! G: V  H: u" {! B) ]

( m* P# l" c0 w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。
8 u# z- p5 ?' J" G3 q, u) ?6 k% ]' i! b
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
1 R3 l- G( W# a) C6 u. h( ^& s3 ?( x1 {7 n, p3 o3 {; b6 |4 m5 R
: H( z* O; I" p' Q8 @" t
- J/ b9 R( i9 E  G- c9 o1 L. ~; s
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。$ T  O+ ]4 R3 ~6 C% ?+ M$ K

' \2 U/ c0 J0 _# J% G这意味着什么?: _1 G5 }2 U0 j; K4 p
4 H3 ^% f! D$ V5 T8 O
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。
/ Q0 Q) R. K& b& O6 v6 l9 v6 r0 z& 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。; k% r3 N& L1 C  U% l
, I" L3 F- {5 e% ?& K( ]
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。! }! {* l7 D# s3 M+ m8 T
+ O/ ^; F" v& y) q! n. g
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。! [; F7 T/ E' e/ l* S9 j
. Y( Y1 x: }% N# \( U) V  g) q& W" T2 e
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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    [LV.8]合体

    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- j# H2 \  O) N, x
    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? ...

    - y1 W# n  V* L' i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。
    $ `# G( [( G% B( b8 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
    - u0 b8 c: ]$ i9 B( }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? ...
    8 z7 u. ]# ~! h9 U6 n, z* e
    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
    0 g( g8 }3 ?, w5 e: D3 e+ Q9 L/ a5 t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 ...

    8 o& A0 H( K# y. q  F& ?+ \$ 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
    : J  q' M2 B2 f& t6 L
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    6 U' T" R% u1 a6 Z" I7 X嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    7 h7 z: q% |; I6 A3 t  n/ U
    2 Z) L) R/ B9 e- u* B( @8 H) h
    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。
      A4 I. Q7 |+ e# _- {9 U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# }) g0 G+ h

    1 l5 `  Z$ q5 Y0 r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
    郁闷
    6 天前
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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
    ' G, c, _" M1 ~2 R哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    ; ]/ h% J1 C5 R: G5 s, 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
    ' s( `  Q) I' a; w6 j) K9 V( F6 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 ...
    & s1 z' _' p# Z: p/ E# T# H! k! s
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元2 c+ g' i  J$ {6 U' W! ^* U; S0 z" a

    ' D' j0 P% J5 U- p2 ehttps://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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