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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 ( U6 \$ |6 l% g) n- C

( c! a; f: ^$ K' Z8 A8 U3 V. F3 Y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。
* U2 @5 A2 ~% O1 _! Z0 }" j- U$ ?1 x+ j
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。. T* K+ Y7 o/ ~& ]5 L7 ~2 L- E
/ p- q+ u* s0 C. w+ ~
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。" L$ h( A0 M* Q' l4 {

2 n- k4 x1 ^  B3 a$ f' P2 q ; u3 B3 `+ Y) `; n2 {0 F7 s0 t

. Y' r6 g" l+ D" ?* A% _% ?! J/ r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。, ~( I/ h7 W+ c( P1 Z+ B

; p( f3 e% {) E" w这意味着什么？& e) u# Z' y* f. O0 }. x: A" v* w
3 _# L9 ]0 v4 F" Q9 o9 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。' W( d5 [1 j/ p; ?' ^

( g. v) _- F9 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。
* z5 a9 O7 t+ k; S6 c% A3 Z7 d& b2 u: H/ c5 N3 R; 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。0 S! {+ M$ X( o1 m; ]2 [

# a" u+ b6 g0 N. L( @- f! }" r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。6 B, P; j/ ?: S( W( x8 ~
* V4 \+ E! c, r/ b" g0 W& |
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
    奋斗
    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

    • 签到天数: 300 天

    [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 18:153 h! w; N- \2 E7 K% o: S8 A" {# E8 ^
    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？ ...
    , c4 N; }( c. i% m7 A/ E
    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。% |" O  B- S: t) z

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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
    1 U. m0 i, N/ Y, ~3 `9 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？ ...
    ; Q& j& C& J9 Y# A; R( l
    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. T: z! M" u8 g# S* v3 }6 r" X# _6 c
    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 ...
    & Z% h3 o& g* C% T2 f
    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 6 H- n+ q7 |# v6 H8 {8 U4 A8 H# ^' P* [
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35" r! x" U2 M/ @. H9 s$ S
    嗯，长知识了。那A8到A16，按照那个图，还是涨价了5-6倍？
    ) V7 s5 J! X' `( b5 G1 y" D( q% p- H
    ; r2 [: v+ s7 J  L2 D2 N
    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。
    , X( \+ A( j9 o1 b) ]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。! `$ u+ I4 y( b9 b" ]0 C

    6 _$ G4 |; H+ t9 o' t9 L5 Z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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    晨枫
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2023-5-8 23:29

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    testjhy
  • TA的每日心情
    开心
    4 小时前

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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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    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
    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, {: y0 I" ?. ?) G: Y; _) v
    哦，晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的？

    " g" p: J- T3 G/ D6 Z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  g# j, @9 V9 T+ S% y% V
    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 P& _, c: m) c6 H  ?3 F( ~% P# M这里看到的数据，A16成本大概是110美元0 X; o- v5 [' A
    / z8 ]# R% M' k! H3 c
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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