晚点播客｜3nm 是谎言？光刻工厂真能造芯片？芯片行业那些流传的误解
“预测未来最好的方式是发明它。”
文丨张家豪
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这是《晚点聊 LateTalk》的第 49 期节目，欢迎在小宇宙、苹果 Podcast、喜马拉雅、荔枝 FM 等渠道关注、收听我们。
《晚点聊 LateTalk》是《晚点》 推出的播客节目，在文字报道之外，用音频访谈形式捕捉商业世界变化的潮流和不变的逻辑，与这其中的人和故事。
最新一期播客有关芯片行业那些广泛流传的误读。芯片曾是全球协作最发达通畅的行业之一，近些年因非技术和行业的外部因素成了公众议题。关于芯片的讨论越来越多，不少历史与概念误读也逐渐流传。
本期节目，我们很高兴邀请到了今年 4 月出版的新书《芯片简史》作者汪波，从芯片行业几个广泛流传的误读出发，聊一聊芯片业的一些关键技术趋势演进，英特尔、英伟达等公司的起伏故事，还有美国、日本政府最初在其本国芯片业发展中的角色，这对我们现在的情形也有参考。
汪波早年留学法国，获得里昂国立应用科学学院集成电路硕士学位、利摩日大学高频微电子博士学位，研究方向为模拟和射频集成电路设计，他现在执教于北京大学深圳研究生院信息工程学院，已出版科普图书《芯片简史》《时间之问》 和《时间之问·少年版》。
《芯片简史》从晶体管的发明开始，回顾了芯片行业数十年的发展脉络。书里有一个总结：芯片史是一部叛逆与创新的历史，是不断推翻即有的格局的历史。这一切还在继续发生。
* 本期节目要点如下：
芯片制程到底指什么？为什么用它指示芯片先进程度？3nm 是真的 3nm 吗？
早期，芯片制程指的是晶体管的关键部件栅极的最小宽度（栅长），例如 500 nm 的制程，代表栅极的最小宽度是 500 nm 。
但随着技术逐渐逼近物理极限，晶体管尺寸已经无法按照既有的速度缩小，制程已经不再直接对应某个具体的尺寸，而成了一种约定俗成的说法。
3nm VS 7nm
粗略推算，7 nm 与 3nm 相差两代，摩尔定律每一代是两年，所以粗略估算是四年差距。
但 5nm 时业界引入了 EUV 光刻机，从 7nm 到 3nm 要迈过这个坎，时间差距会比四年更长。
芯片本身性能的增长也已放缓，苹果 3nm 比 4nm 性能只提升了 10% 。
由于冯·诺依曼架构下内存墙等限制，芯片实际表现并不完全取决于制程，手机的体验差距，小于芯片性能差距。
摩尔定律不是定律
摩尔定律不是物理定律，而是一个 “无声的号召”，它描述芯片设计、性能发展的方向与速度，吸引从业者自发维系、不断推动它实现。
摩尔定律几经修改，它所描述的对象已有变化。
芯片进展不仅来自科学家和工程师的贡献，还有 “我要赚大钱” 的欲望。
CPU 与 GPU ，它们如何崛起，大破既有格局，又（可能）如何衰落？
英特尔的 CPU 产品线差点胎死腹中；只能玩游戏的 GPU 起初的销售也很难。
CPU 具备更强的通用性，大范围用于需要自动控制的产品上。
GPU 更擅长计算，尤其是并行计算，这使它适合 AI 训练与推理。
GPU 不能取代 CPU。
政策与市场，美国经验 VS 日本经验
芯片最早非常昂贵，基本上由政府买单，1965 年美国 20% 的芯片都由美国空军一家买走。
日本 “超大规模集成电路” 计划的经验与教训：芯片行业的发展与创新，需要政府扶持与引导，也需要充足的自由空间，政策引导很难激励出真正的创新，因为政府层面往往会忽视当时微弱的新技术趋势。
汪波做芯片科普的感受
被问最多的问题是：为什么我们能造出原子弹，却造不出芯片？
敬畏技术规律、市场规律和商业周期。对行业有更多耐心。
预测未来最好的方式就是发明它。
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题图：英特尔工程师泰德·霍夫（左）、费德里科·法金（中）和斯坦·马佐（右）与他们在 1971 年共同设计的 4004 微处理器合影。来源：英特尔官方网站。
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