一張來自美國的顯卡要賣12999元?面對消費者的質疑,英偉達CEO黃仁勳這樣答複:摩爾定律已死,芯片成本會随着時間推移而下降的想法已經是過去時。
摩爾定律真的失效了嗎?未來的芯片會越來越貴嗎?國産顯卡什麼時候能趕上英偉達顯卡?看完這篇文章,你或許能夠找到答案。
全新發布的英偉達RTX40系列顯卡将于10月12日上市,其中RTX4090顯卡起售價12999元。
如果用一句話來概括這次英偉達的RTX40系顯卡,那就是“性能翻倍,功耗 30%,價格 50%。”很顯然,RTX4090顯卡性能提升符合預期,但價格和功耗就讓人有些失望。
英偉達RTX3070顯卡官方售價3799元,而RTX4070官方售價7199元(12G);
英偉達RTX3080顯卡官方售價5499元,而RTX4080官方售價9499元(16G);
英偉達RTX3090顯卡官方售價11999元,而RTX4090官方售價12999元。
顯卡是電腦必須的配件之一,如果顯卡不停漲價,那麼以後底層老百姓豈不是都要用不起電腦了?
老黃說顯卡漲價是因為摩爾定律已死,芯片成本會随着時間推移而下降的規律已經失效。
什麼是摩爾定律?
1965年,仙童半導體公司的一名員工發現了一個驚人的趨勢:每個新芯片大體上包含其前任兩倍的容量,每個芯片的産生都是在前一個芯片産生後的18-24個月内 2 。如果這個趨勢繼續,計算能力相對于時間周期将呈指數式的上升。
仙童半導體公司在半導體産業史上可謂是“祖師爺”一般的地位,而發現這個規律的員工正是大名鼎鼎的戈登·摩爾。
摩爾定律的核心内容可以概括為:集成電路上可以容納的晶體管數目在大約每經過18個月到24個月便會增加一倍。換言之,處理器的性能大約每兩年翻一倍,同時價格下降為之前的一半。
按照摩爾定律,芯片的性能會越來越高,價格會越來越低。小米創始人雷軍也曾基于這個定律說出了那句名言:未來的芯片價格當沙子來賣。
雷軍這番“豪言壯語”現在來看像是笑話,然而當時就有不少人相信。
那麼摩爾定律真的失效了嗎?
從1965年摩爾定律誕生以來,芯片制程到0.35微米、0.25微米,0.18微米都符合摩爾定律,最多碰上幾個工程問題,總體來說這個階段的半導體發展是一帆風順。
然而随着制程技術的進一步突破,工藝上碰到的難題越來越多。
首先上物理造成的困難,芯片越做越小,晶體管越來越多,仍舊用鋁布線的話就會産生電子遷移的問題,降低使用壽命。所以必須把鋁改成銅,這就對整個制造工藝流程的改進提出了非常大的要求。
為了适應更先進的制程技術,光刻機也遇到了問題,必須要用更細的光源才行。193nm的光源,通過折射等方式可以往下微縮一些,最多縮到45nm左右。為了解決這個問題,浸沒式光刻機應運而生。
到了28nm,新問題又來了,出現漏電情況,芯片的發熱和功耗容易失控。
解決的辦法有兩種:一種是更換新材料,比如采用具有高介電常數的栅介質材料替代原本的二氧化矽材料,一般用二氧化铪來作為栅介質材料,中間的絕緣層要全部換掉。這其中要解決的物理難題、化學難題數不勝數。
另一種是采用FinFET工藝,讓晶體管架構變成了3D。
到了3nm、2nm時,FinFET工藝也開始不管用了,又出來一個四面環栅結構的GAA技術,相較于三面圍栅的FinFET結構,GAA技術的四面環栅結構可以更好地抑制漏電流的形成以及增大驅動電流,進而更有利于實現性能和功耗之間的有效平衡。
在芯片制程不斷突破的道路上各種各樣的問題湧現,解決這些問題需要花費大量成本,問題越多,成本越高。很多人都說摩爾定律已經到達終點了,物理極限即将到來,即便還能繼續往下攻克,但龐大的成本恐怕沒有哪家公司能夠承受。
現在有人提出用軟件算法、先進系統封裝、Chiplet(小芯片)來給摩爾定律續命,但物理極限并不是這麼容易突破的,至少目前産業界還沒有好消息傳來。
如此看來,老黃所謂的摩爾定律失效确實有幾分道理,但顯卡漲價真的不可避免嗎?
RTX40系列顯卡漲價幅度如此明顯,真的完全是因為成本提升嗎?其實我有個比較合理的猜測:清理RTX30系顯卡庫存。
根據英偉達最新的财報,最新财季英偉達淨利潤同比暴跌72%,營收環比下降19%,業績下滑的主要原因是遊戲業務。簡而言之就是顯卡賣不出去了。
由于礦難來臨,顯卡價格大幅下滑,但銷量并沒有因此爆發,這給英偉達帶來了百億美元級别的超級庫存。如此龐大的庫存壓力,英偉達依然選在在這個時候發布RTX40系顯卡,很顯然是想用40系列的高價來吓退消費者,轉而去購買RTX30系顯卡。
可惜的是,英偉達獨立顯卡市場份額高達79.6%,具有一定的壟斷地位,消費者面對英偉達的漲價無可奈何。
如何才能擺脫被英偉達“割韭菜”的命運?根據過往的經曆,或許隻有國産顯卡才能拉低進口顯卡的價格。
那麼中國廠商的獨立顯卡發展到什麼程度了呢?
以中國廠商兆芯最新的獨立顯卡産品Glenfly Arise-GT10C0為例,這款産品采用28nm工藝,核心頻率500MHz,最高搭配128-bit 4GB DDR4顯存,支持4K輸出,兼容x86、Arm等主流硬件平台。
從跑分測試結果來看,該顯卡的FP32單精度浮點性能為1.5TFlops,略低于GTX 1050顯卡。3DMark 11的圖形跑分為1050,與英偉達的GT 630顯卡跑分十分接近。GT630顯卡是10年前的産品,那麼這款國産顯卡的水平可想而知了。
不過目前國産顯卡的主要任務是解決從無到有、滿足基本辦公需求,穩住腳跟後才會發力性能,這方面可以參考國産内存發展史,因而我們也要對國産顯卡發展保持理解和肯定。
值得一提的是,這款國産顯卡已經可能流暢運行英雄聯盟這種級别的遊戲了,未來會首先給部分企事業單位用上。
等到國産顯卡占據一定市場份額之後,産品驗證流程順利跑通,更高性能的國産顯卡肯定會快速進入消費市場。
目前已經有不少有實力的國産GPU公司計劃進入獨顯市場,比如沐曦集成電路有限公司就宣布将于2025年推出融合圖形渲染的完整 GPU 産品,也就是顯示和遊戲用途的GPU。
中國獨立顯卡的到來很可能會終結國外顯卡廠商的暴利時代,老百姓有望買到更加便宜的顯卡。我非常期待這一天的到來,你呢?
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