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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* k3 ]6 {" |& C8 J4 e2 }$ l
6 s! v/ z4 k0 c$ 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。
% X3 B( ^4 z7 d# Q3 l  R! S% g* N' r  w* [! v  B. l6 n
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。
$ M; ?4 _1 ~+ E4 n" }$ ~
* y" A9 H. h' y& e! p4 Y4 y但摩尔定律好像到了28nm就变味了。& i! T7 Z! K3 p1 x" [" k+ Y

7 B; C" |6 [; k6 i! q* r8 k : }% Q: M) e/ h! A

8 ?; g) X# Y8 `/ z. }3 T, T- e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。  m1 T0 n* j: h  {: e
( ^% O* W- v9 ^7 x5 ~7 ~9 f+ }: t! p
这意味着什么?
9 c) g' a: T  ?" M# E% _- k- F
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。$ \& o* D4 K. _+ X

& ]* s; x7 U9 j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。
, c; M7 o) D" w5 x8 C- h7 |# p# m3 Z+ ?3 E' N, |; ~
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。7 o, \+ k) O. Z0 z

( F9 i' k6 W' e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。
$ J3 O1 X: L; Q: x1 o
5 i8 R) V! c. ?+ ?: r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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  • TA的每日心情
    奋斗
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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 18:15, G- e8 I: r* u2 M
    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? ...

    9 F. F  b7 g% D$ l7 N2 f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。
    % t+ l: q+ P* Y! U$ M& Z

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      发表于 2023-5-11 16:22

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    该用户从未签到

    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 04:159 m, o  C- K+ D8 c4 i
    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? ...
    9 g/ D6 w5 a7 P% Q/ z; J
    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( n- G! H8 [- K! N0 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 ...

    4 q" R7 I5 i8 _% l6 h+ |8 Q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 K9 G% r! f5 g
    晨枫 发表于 2023-5-8 07:35# M+ Z' H/ l" z/ a& o
    嗯,长知识了。那A8到A16,按照那个图,还是涨价了5-6倍?
    1 a* x7 I. f. I- w
    , p/ R6 b8 X$ A# i% z% J2 k1 j
    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。8 X* [) J4 B# G  a3 h) {' J: i- u
    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。/ b/ \2 t) i( K: V% ?+ z

    1 l) M5 E- t" b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
    开心
    3 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
  • 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& A( o  D: I% d' M& q# L- g" c
    哦,晶体管数量不是直接与节点宽度成正比的?

    . e: ^! Z2 E5 k3 o5 c2 f2 H% L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
  • 签到天数: 300 天

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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
    9 z& F* ?( j& j( }+ o& \, W# 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 ...

    ' \+ {. l9 Z# a. @0 G1 n$ {0 x这里看到的数据,A16成本大概是110美元7 r/ \# Y  m6 N' S7 D
    ! I# }; d5 g, ?+ {: v1 G4 z5 A
    https://www.163.com/dy/article/HJCR0R9G0511AC4D.html
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