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[信息技术] 摩尔定律转向了

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 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 , x+ U4 D' _! }! c) Q5 V
" B, O. k4 L2 ?) B; n
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。% m' F+ P( R) \
" m1 y5 B6 o7 I) v3 R3 E. |& f
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。3 a4 W5 l3 p5 l6 H% Y
. t+ {3 |" a& W! f8 C/ }
但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
; k3 P! G2 }2 B  c, v# ~, q2 |" O' Y* T  j
3 X) r# Q4 ^0 I% I7 Q

! X( E) F( N1 @/ J2 _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。: F! q: P1 K' H- p( f
3 D5 u- r8 a8 x4 w4 r  _" T
这意味着什么?. [/ v0 h' d) Y) C' D0 R

0 ]6 ?2 V; V+ F4 b3 K; I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。+ `  g: n1 _8 B( X  G: G: N
- t3 j$ }+ i6 m. T, u$ w" |' r
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。
* H% S9 N% Q3 r  G  M2 X
( q- _' K: `( T! l" 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。( L0 m+ g3 G1 i* C. |7 V5 s
$ H% }! n# G5 [' h- 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。
7 F' l/ a& i5 i; _. \0 h" ^# x6 [
$ W& V- K. h1 e" u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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    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 C/ w4 e; n6 H; p; o9 W
    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? ...
    4 w1 `. M1 E) @8 q; h. ?
    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。" f( Z. y2 T0 H# y% 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
    ; d9 B8 F( u# Z: f# Y: k% Q4nm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? ...
      Y" K# z( ], ]4 S' Q
    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
    4 X  n8 {) N0 W+ Y: J& {( R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 ...
    " A7 `& F8 Y+ u: ^; z
    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
    6 |- s) e& j6 K& @
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35- _, s* M' b. L+ }4 H1 e' M
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    " J2 o  A9 Z9 d0 _9 U* F
    8 N7 W; Z8 M. b2 o/ _; c; t, b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。
    : l9 ]1 K7 d4 v1 V( n% t: y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。
    7 f! m3 F: B7 S( s. O1 e( z, n! F& h2 M4 j! n0 A
    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
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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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    [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) P/ n7 p9 m  ^6 }# Q; x
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    5 P) m. I. R% u. d
    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! W6 X* b  H/ O
    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 ...
    & b% q0 y- u: k, F1 _
    这里看到的数据,A16成本大概是110美元% [3 T% j0 U: D& b, d

    + F  a1 U- T* |- e  ^https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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