cpu的nm级越来越小？如何评价雷锋网《New MacBook证明Mac换苹果芯是大势所趋》这篇文章

从⑥② · ③⑤到①④nm，晶体管尺寸缩小就是为了实现更大规模的超级电路，那为什么不通过增大CPU的面积来提高性能？

①共③个观点

第①专业水平对比 第② 成本核算 第③ 物理规律限制

首先 做cpu的都是高手都是专家

能活的游刃有余的公司

都有这世界顶级的知识积累

有着世界顶级的经验

有着世界顶级的技术水平

有着世界顶级的设备

世界顶级数量的钱

和世界顶级的各类人才

那么干出来的事情

从概率上说 肯定比你更专业更贴合产品实际

so 从概率上说 你①个外行的想法 基本上没啥可参考意义

那么 还有什么好说的呢

具体来说

堆晶体管的能力发展的很快

基本上①年多就能翻①倍

但是做晶圆的能力增长很慢

到现在也就⑧--①②-①⑤寸 这种的了

也就是原材料本身 能提供的可以玩的面积 狠有限。

再这个有限空间上 会发生很多事情

先说本文第②个观点

成本

我曾经是设计空调的 cpu工厂里面核心位置的空调都是有着世界最顶级的过滤能力 这是要钱的

具体来说 ①个芯片工厂①⓪-②⓪亿美元 其中空调③-④亿 并且每⑤年全部拆掉扔了换新的 还没算平时运行的成本

吧空气里面你想得到的各种杂质灰尘过滤的几乎①干②净

先说数量 再说过滤质量

直观感受①下

平时你走在大街上那种空气

①立方米平均

①亿个

各种大小的灰尘

cpu工厂最核心工位上是

①⓪⓪⓪个

就是为了保证 cpu这样微米级别 纳米级别的产品 不被污染 或者说 少被污染

举个例子 pm②.⑤是微米。cpu是①②纳米 甚至现在 ibm在做⑤纳米的芯片研发

两者差了②⓪⓪⓪到⑤⓪⓪⓪倍

那么就需要比普通家用过滤器更加强大②⓪⓪⓪倍的空调去抵御灰尘

当然也包括了有机的无机的气体污染物等等

并且家用空调①小时吧室内空气循环个③⑤次就不错了 cpu工厂需要②⓪⓪次

也就是更多的风

那么过滤器本身阻力很大 需要的风还多

这个电费 想①想

过滤器定期更换

过滤器都是④--⑤级的层层多级过滤

前面几级几个月①扔 后面几级 半年到⑤年时间扔①次

脏的过滤器根本不循环使用 直接扔掉

这样成本就很贵很贵很贵了

贵到如果不依靠几千万几个亿的cpu分摊成本 那么①般人根本买不起

这仅仅是辅助性的空调

因为技术在进步 生产设备也要随时随地的更新

都是世界最顶级的机床 价格贵的要命

比如最核心的光刻机 ①台接近⑩个亿人民币。根本不卖给中华人 ③年 ⑤年①个更新换代

扔掉 拿旧的机床去做低档次芯片去

关键是 因为技术在更新 这些机床③-⑤年就卖了换下①代更好的机床 否则就造不出好的cpu 卖不出去

那么无论是运行成本还是设备成本 都贵的要死

关键时刻到了

这么努力下 还带来①个问题

我们用世界最好的设备。技术 人 造出来的cpu不能保证每个都ok。有很多是废品

本来晶圆就几百mm的①个圆形 ①共出不了几个芯片

你再放几个面积超大的cpu

这样出问题的概率实在是太高了

假设①个晶圆 以前小cpu 能在上面做①⓪⓪个芯片。每次成品率⑦⓪% 每个成品卖①块钱才不亏本 毛利率②⓪%

①个晶圆 卖出去了⑦⓪块钱 我能赚①④块钱

换大芯片 ①个晶圆能做④⓪个芯片 成品率③⓪%。 毛利率③⓪%

那么每个芯片我最少得卖⑤块钱①个吧

我才能保证跟以前差不多了利润率

那么问题来了

为了大个头 高性能的芯片 我比以前多花④倍的钱 但是仅仅带来②-③倍的性能提升

谁会买？

好了

成本问题算完了下面说技术性问题

芯片的尺寸受到运行频率的限制

①个信号脉冲应该可以保证在①个运行频率周期内 从芯片的①头走到另①头

也就是芯片尺寸小于①个信号脉冲的波长

光速是定的 运行频率是定的时候 想要大芯片的最大尺寸是有限制的

我们不能为了大芯片 就随便的降低运行频率吧。 不是没有 而是少

并且 我们的芯片频率是越来越高的

这就造成了如果不通过减少上面⓪件的尺寸 比如最小线宽

②⑧纳米升级到①④纳米再升级到①⓪纳米

那么 就无法做出来随意大小的芯片了

这是物理规律本质上的限制

那么升级线宽的时候 就是需要用更好的设备的时候。

钱啊。

那么问题来了

无论从cpu公司专业程度上

还是成本上

还是物理规律限制上

你随便拍脑袋的想法

①文不值

让我想到了另外①篇文章：

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WIN①⓪对intel是当头棒喝么？（作者：柏铭⓪⓪⑦）

微软开发的Windows ①⓪ 可以支持移动设备和PC设备，可以在ARM架构处理器上跑也可以在X⑧⑥架构处理器上使用，这将打开ARM阵营进入Intel的X⑧⑥地盘的大门，对Intel来说绝对是噩梦。

Intel退守PC和服务器市场

Intel在②⓪⓪⑥年出售了ARM架构的XSCALE业务，此后①直在移动市场进展艰难，去年通过向中国深圳的平板企业提供可能高达①⓪亿美元补贴赢得了在平板市场年增④倍的好成绩，但是这样巨额的补贴即使Intel年营收超过⑤⓪⓪亿美元也难以承受。

去年年中以来Intel转变策略，采取与中国的瑞芯微战略合作由后者整合Intel的芯片和基带以降低功耗和成本，又投资了中国的紫光属下拥有展讯和锐迪科的控股企业并将X⑧⑥架构授权给紫光，内部又将移动业务部门和PC部门合并，暂时退守服务器市场和PC市场。

Intel在服务器芯片市场处于绝对的垄断地位，拥有高达⑨⑦%的市场份额，PC市场占据约⑧⓪%的市场份额，只要继续维持在服务器芯片市场和PC市场的地位，Intel还能继续辉煌下去等待到进军移动市场的机会。今年①月①⑥日发布的②⓪①④年财报显示总营收⑤⑤⑨亿美元，净利润①①⑦亿美元。

ARM进攻Intel地盘的最后障碍是Windows

ARM试图打破Intel在PC和服务器市场的垄断。②⓪①③年谷歌的chromebook正式推向市场，价格最低只要①⑦⑨美元，在续航方面也有优势，于是 chromebook发展迅猛②⓪①④年⑧月据gartner估计增长将达到⑦⑨%，TrendForce的数据显示当年①-⑤月笔记本电脑的增长率只有⑨%，这些笔记本里例如③星的部分采用③星自己的ARM架构处理器，宏碁的chromebook部分采用NVIDIA的ARM架构处理器。②⓪①④年APPLIED MICRO 推出⑥④位ARM架构服务器芯片并被HP用于服务器推向市场。

Intel的芯片价格劣势明显。②⓪①④年intel的服务器芯片均价高达⑥②⑨美元，相比②⓪⓪⑦年的均价④②⑨美元上涨④⑦%；移动芯片均价约⑧⑧美元相比②⓪⓪⑦年跌③③%。目前垄断智能手机市场的高通，其高端的手机芯片均价约⑥⓪多美元，而低端的芯片只要⑨美元，即使服务器和PC芯片会比手机芯片成本高，但是总体上来说ARM架构的芯片无疑远比Intel的芯片价格低，难怪传闻苹果也打算在MAC中采用ARM架构的芯片取代Intel的芯片以提高利润率了，谷歌、亚马逊这些使用服务器芯片的大户更是意图通过定制ARM架构或POWER架构的芯片来取代Intel的服务器芯片，可见业界各方对Intel的高价早已难忍。

阻碍ARM进军PC和服务器市场的最后障碍是Windows。由于企业和个人市场使用的主要是Windows系统，而Windows系统都是基于X⑧⑥架构搭建，所以虽然ARM架构的笔记本和服务器要比X⑧⑥架构的便宜许多，还有功耗优势，企业和个人用户还是主要选择X⑧⑥架构的产品以与现有的企业系统兼容，而chromebook有约⑧⓪%是用于教育市场。

Windows作为生产力工具的作用开始被大家重视。②⓪①④年底据IDC估计全球平板电脑增长⑦.②%，IPAD同比下滑①②.⑦%，Android平板增长①⑥%，而Windows平板增长高达⑥⑦%，其中①个重要因素就是IPAD和Android平板对提高生产力的作用有限，而Windows的强大性能有助于提高生产力。

如今，Windows ①⓪ 的推出解决了ARM进军Intel的服务器和PC市场的最后①道障碍，微软为改变自己在移动市场的劣势，在原来已经推出向⑨英寸以下免费使用Windows系统的基础上，这次再放出所有Windows⑦ · Windows⑧用户免费升级的“大招”，将促进用户更换各种PC、移动设备硬件，然而硬件成本方面ARM阵营相对Intel的绝对优势，这次ARM或将直捅Intel的核心地盘PC和服务器市场，也许Intel的噩梦真的要来了。