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[信息技术] 摩尔定律转向了

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晨枫

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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
6 b( X4 a+ b& w& \# r
0 Q8 s1 ]0 p: ~. [1 O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 a9 D: X" t1 H* U. z' x0 T( A6 ~
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。
& d% L1 z' I; K1 V" Y. E
: Y/ t' J$ B- V& D( e3 q但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
4 ~8 {' {& s2 j7 l1 ^1 Y
9 l; W! L8 D: z+ i1 L' Q: W; W # m% O- u' ]! |8 M7 F  z8 R7 n( C

  o) A! T; N. w" E3 i1 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。; r& t5 _0 }9 ^2 I7 b7 z
2 }" m' r2 l" K; p
这意味着什么？
; @! V6 w8 D& L& ]% h
0 e5 e* p7 d; y$ _% s4 L) y; [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。
& j' g' C- e. [  B' z
, T& f4 e2 ], z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。; G  f% a/ s3 m9 O  f

- ~7 u$ P. O( @0 y( |; P' \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。6 `9 c! ~2 ^' l: Z
! x' O! B. j+ m( i, ^" z: ?2 S" l; z# S
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。
5 b4 i1 {4 r# s7 _4 B$ Z2 o- ?  U/ Z( \5 U: s* A' m& O# F  {+ x0 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。

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可梦之
  • TA的每日心情
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    2021-4-20 05:43

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    [LV.8]合体
    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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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

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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 18:157 g2 D) }# Q) X; a; T3 Y
    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？ ...

    ' f! j; y6 o# l" b( @; S, j) V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。
    . C: K8 C! g$ X6 F. `5 C

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      发表于 2023-5-11 16:22

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    晨枫

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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; v( p3 L$ ?1 P& R. N
    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？ ...
    2 Q0 x5 @: x0 m; ~# b
    哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？
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    晨枫

    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 04:27
    4 ~. J9 j- H# r6 X* H; f: q) p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 ...
    ! w5 f, D1 W; ~0 O: I+ I# N, N
    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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    小木

    该用户从未签到
    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 2 [# w% ~9 U4 [: Y5 \* {
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35
    5 x2 s7 U' w2 T0 D# G. ?嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？

    - h, J1 w  F: H* m7 z: _+ [0 Q8 d: I/ |0 J' b* N6 A5 M% 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A16，160亿晶体管，按图随机外推下，就是至少160x1.6=256美元。$ Y9 C' v$ t) _+ y% X4 ]
    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。' `- Z1 H: _* l
    8 O) q0 D9 o6 u, t/ U! N! U
    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。

    点评

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    晨枫
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      发表于 2023-5-8 23:29

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    testjhy
  • TA的每日心情
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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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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

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    [LV.8]合体
    8#
    发表于 2023-5-9 02:22:34 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-5-8 21:342 g4 _- r/ |. R* I% }
    哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？
    * L1 q  \, Z7 t6 e7 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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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

    • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体
    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
    + @  m% @* i$ A( C/ Y, z# G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 Y: z: ^( T. t9 A- [/ [
    这里看到的数据，A16成本大概是110美元
    ! S9 H; }! t# L. g7 X( `; D% U1 z7 r# X# y& M3 m; ~7 ~
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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