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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 : D; [: `2 a5 P) b* {
( B, ^4 _/ y' I3 z8 J1 k1 i
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。: k7 s9 W0 ~! c0 N9 I% m
" R8 F$ e  S( m$ L
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。$ S- s1 J& y* T/ A- N; N) C5 g

; K. w% H7 s; n, |1 i但摩尔定律好像到了28nm就变味了。
: O' Y" t9 o) C; F, p6 h) G( {, I% h' x3 i& _4 U3 _! p% P

7 E' q! E& X/ I8 U3 |
+ n: a* C5 }% J$ j3 \5 a) f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。; w% P# ?# E# u
6 S  C& m9 Q0 D- i; A* }+ h5 W9 t. a
这意味着什么?
  n: F" m! i5 ^0 t8 X/ M( b2 f/ ?) {$ G" c
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。0 |, [/ ?3 p5 `6 X7 {( i
" u& {8 ~6 ~0 R" ?+ H# X* A
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。+ w) M( ^; S) g1 V" Q. y& t

7 a" a; P: t9 F9 o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。
9 b$ O1 d2 N0 |7 ^& M2 [% L# u5 d  P- w1 ?4 c2 l
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 W# N  F( S/ x9 ]; [& B# U
2 M4 _% d) f( f8 m( D' ^! G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 18:15
    2 |; z! _& H8 ]% J  Y4nm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? ...

    5 ?8 ^  J1 [9 B0 Q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。
    6 |( m0 t8 B4 z2 Y5 U! b

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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 04:154 L) ~! w: U( x1 }3 R4 i+ ], D
    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? ...
      Z3 n) e9 P2 Z7 m# Y8 h2 v
    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, L( o$ f6 g0 q' c7 f2 V; ]: y
    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 ...

    ; ?' P1 L2 r5 t2 b! l  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
    ) P, E, B8 I5 ]: z( r
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:352 E$ a3 `# [. ?' T/ M0 |; [7 {
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?

    2 r2 b( n! \: Q8 m- U6 H( h# ?) I) m  {' M+ q( p7 @1 W$ Z- k! 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。0 H/ x  i* @) m' I
    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。) ^/ s7 N$ j( J; [2 H- R

    & t( f6 y, s: Z( V% 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。

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      发表于 2023-5-8 23:29

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  • TA的每日心情

    5 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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  • 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
    7 m  e+ m( v9 {" K哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
    3 V6 v: r4 j5 s: ^
    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# ^% z" W" z4 n1 o' X4 Y% Y
    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 ...

    * q" v0 A& Y, d3 ?' c6 s这里看到的数据,A16成本大概是110美元) `* L) I3 J# x  S+ N$ y

    - B/ w( j- W# B8 g: [3 vhttps://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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