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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
) V2 \; H3 \( Q8 D3 D' z2 g
' i* P+ }, D. x$ k/ p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。
7 W( F1 ~6 M+ W& \& q
0 R3 l3 p" g2 S. H4 o7 @4 M) q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 \4 v5 x6 J5 h. F
# L; U+ A+ u7 o7 |" e8 I但摩尔定律好像到了28nm就变味了。! j: p6 o7 L+ I2 M* }- c
, X9 A4 [' L  T' i6 U- c3 L

6 D& @8 X+ ^0 k' J. C* P; M% B' e3 m  P5 m& t" p
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。: N( f/ ~5 }) Q' a& N0 P
' x* z$ }) |: s
这意味着什么?
  K7 K$ O& M) Y; O# p, Y( P; t/ [/ e$ V3 Q
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。
5 Z. M( P& q; o* y5 m# ]$ g0 p0 v$ G# O* y
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。
' m: t! X/ y- s% M7 e
5 G  D) t/ \1 {& e% H7 \) f& X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。- p' I5 F9 X: h1 W0 u: `
, Y8 r/ N" w$ C" a) ^8 V
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。
/ s9 {6 y0 H2 o8 p  I3 |$ W! l6 A1 j% z+ y$ @
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 18:153 y. l* n1 N* E# v. 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? ...

    6 ]3 [" o5 R/ q& f+ 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。所以4nm的密度只有20nm的不到6倍。7 F; V0 |$ P5 ?

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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
    & t% K( f/ _3 }% R6 }0 g4nm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 E5 a/ N6 L5 {; q* K% M哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?
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    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
    1 I+ q- T+ W  B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 ...
    - Y. N) W# X9 P: h3 M: _5 I+ e
    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 3 Z) v7 M  M  ^
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:356 |+ f0 c$ u" ]
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    7 r1 O& [. ~) |. d

    ' Z4 b; R9 r3 U, f: _( ~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。
    * g6 n/ O8 N2 O, h2 U2 `! ?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。( c, a5 J& g9 K) ~

    7 h8 o! u4 a; I  `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
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    8 小时前
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    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
    6 d& ~, x- X% f' f% I: \哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    ( C7 j" ?# p% g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% z6 E' q3 }+ k) `
    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 P' Z! c+ f$ s" n1 ]这里看到的数据,A16成本大概是110美元
    2 s+ @( @; k: ~* K' p; u" E" c6 k: t: E" H% D( q" g. ?
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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