老黃：摩爾定律已死，漲價身不由己！晶圓級&裸片分析：為什么英偉達RTX4090賣這么貴？
2022-09-25 12:20:20 EETOP以下內容為tomshardware通過晶圓價格以及裸片渲染圖做出的成本分析，文章基本上認可了老黃關于漲價的說辭，但同時也認為AMD可以推出更具有性價比的顯卡，會對RTX 40帶來較大沖擊。
查看 英偉達 迄今為止發布的 AD102（RTX4090） 芯片照片，我們知道芯片尺寸為 608mm2。這僅比 628mm2 的 GA102(RTX3090Ti)略小，但現在 英偉達 采用了最先進的 TSMC 4N 工藝節點，而不是三星 8N。晶圓的價格肯定上漲了，而且臺積電在2023年還要將價格上漲 6%。下圖所示的 AD102渲染圖，顯示了一些清晰的細節，說明了 英偉達 最新的顯卡芯片為什么會比上一代芯片的成本更高。
12 個圖形處理集群 (GPC) 很容易與芯片的其余部分區分開來，每個都有 12 個流式多處理器 (SM)。所有的 GPC 和 SM 加起來約占總芯片面積的 45%。剩下的去哪兒了？十二個 32 位 GDDR6X 內存控制器占用了芯片的大部分外圍邊緣，而 PCIe x16 連接器使用了大約三分之一的底部邊緣。內存控制器和相關電路占據了 17% 的芯片面積，不管多大，但這并不是內存子系統的唯一部分，因為 英偉達 的二級緩存比以前的設計大得多。您可以在芯片的中心部分看到六個 16MB 的 L3 塊，周圍有一些相關的布線和其他電路 (ROP？)。L2 緩存塊至少占芯片總面積的 15%，而芯片的整個中心部分（L2 加上其他邏輯）占總面積的 25%。底部芯片的其余部分專用于雙 NVENC 編碼器、PCIe 接口和物理顯示接口等。它大約占總數的 7%，然后還有一些其他雜項分散在周圍，占據了芯片裸片的最后約 6%。
AMD 的 MCD（Memory Chiplet Die）方法與Radeon RX 7000 系列和 RDNA 3 GPU一起使用，顯然將幾乎所有這些都從主芯片上移開，據報道它將使用 TSMC N6 代替 TSMC N5，從而降低價格并提高產量同時。臺積電沒有透露其與蘋果、AMD、英特爾或英偉達等大型合作伙伴的合同談判情況。然而，有報道稱臺積電 N5（以及因此或多或少只是“精制”N5 的 4N）成本至少是臺積電 N7/N6 的兩倍。AD102 的裸片尺寸為 608mm2，英偉達每個晶圓只能獲得大約 90 個完整裸片——作為參考，每個晶圓僅比 GA102 多兩個芯片。
如果臺積電 4N 的每個晶圓成本是三星 8N 的兩倍以上，這意味著 AD102 每個芯片的成本是上一代 GA102 和 RTX 3090 的兩倍多。PC World 的 Gordon Mah Ung 在問答環節中向英偉達首席執行官黃仁勛提問關于定價的會議：
Gordon：[RTX] 4000 終于來了，我敢肯定這對你來說是一次巨大的發布。我看到的普遍反應是，“哦，我的上帝。它要花這么多錢。” 關于新一代零件的定價，您有什么想對大家說的嗎？此外，他們能否期望在某個時候看到更好的定價，并基本上解決我在各處看到的所有大聲尖叫？”
黃仁勛： “首先，今天的 12 英寸晶圓比昨天貴很多， 而且它不是貴一點。摩爾定律已死。而摩爾定律提供相同性能，每年半成本一半的能力已經結束。完全結束了。因此，不幸的是，芯片成本會隨著時間的推移而下降的想法已成為過去。”
當然，構建顯卡不僅僅是 GPU。內存，涉及PCB、VRM、PMIC、電容器和其他各種位，其中許多產品的價格在過去兩年中也有所上漲。英偉達也不得不在GPU和相關產品的研發上投入大量精力。
英偉達尚未發布AD103和AD104的芯片或效果圖，但我們確實有完整的規格。它們要小得多，其中大部分來自減少內核數量，內存接口和L2緩存大小。4080型號自然會比4090大批量產品，但值得指出的是，4090的計算能力可能增加70%，內存帶寬和容量增加50%，功耗增加41%，而成本“僅”高出33%。換句話說，RTX 4080 16GB的定價比RTX 4090差。我們可以對RTX 4080 12GB執行相同的分析。4080 16GB 的計算能力提高了 21%，內存容量增加了 33%，內存帶寬增加了 42%，但功耗僅增加了 12%。它的成本也高出33%。與我們在以前的英偉達架構中看到的相比，這兩種RTX 4080型號看起來價格過高且功率不足，其中halo卡的成本要高得多，，而性能只能適度提高。
當RTX 30系列推出時，英偉達從RTX 3090和3080開始。兩者都使用GA102芯片，只是在3080上啟用的內核更少。接下來是RTX 3070和3060 Ti，兩者都使用GA104芯片。最終，英偉達將GA106添加到該系列中，用于RTX 3060和3050 - 移動RTX 3050 Ti和3050也有GA107，但這從未出現在臺式機上。最終，僅查看臺式機顯卡，英偉達 擁有三種不同的 GPU，為十種不同的顯卡提供動力。現在，英偉達公布了三款卡，使用三塊GPU，它必須弄清楚如何平衡每個芯片的數量。
相比之下，AMD似乎將在11月3日宣布可能使用單核GPU，它將使用小芯片技術。目前的信息顯示，GCD（GPU Chiplet Die）的尺寸僅為308mm2，約為AD102尺寸的一半，并且它將與多達六個相對較小（38mm2）的MCD（內存芯片芯片）連接。這與AD104（294.5mm2）的尺寸大致相同，如果傳言是正確的，AMD的Navi 31將配備多達12，288個GPU著色器內核 - 比英偉達的RTX 4080 12GB高出60%。
AMD可以使用相同的GCD推出RX 7900 XT，RX 7800 XT，甚至可能推出RX 7800，只是啟用了不同數量的GPU內核以及6，5或4個MCD。AMD甚至可能在定價上與AD104競爭，同時提供明顯更高的性能，至少在沒有利用DLSS 3和/或極端光線追蹤效果的游戲中是這樣。優勢：AMD。
還有一個問題是為什么 RTX 4080 12GB 不只是被稱為 RTX 4070。在簡報中與 英偉達 交談時，這個確切的問題出現了：將 12GB 芯片稱為 4080 而不是 4070 背后的思考過程是什么，尤其是因為它是一個不同的芯片？英偉達 的產品管理高級總監 Justin Walker 說：“4080 12GB 是一款非常高性能的 GPU。它提供的性能比 3080 12GB 快得多……它比 3090 Ti 快，我們真的認為它值得是80級產品。”
坦率地說，這是一個蹩腳的答案。當然更快！這是一個新的芯片和一個新的架構;它應該更快。還記得GTX 1070問世時，它比980 Ti更快嗎？我想這不是“值得”的80級產品名稱。RTX 2070在與1080 Ti匹配時也不是3070，也不是與2080 Ti匹配時的3070。這就是你必須開始思考的地方，因為很明顯，在重光線追蹤游戲中，DLSS 3就是這樣。當您不玩符合這些條件的游戲時會發生什么？
根據英偉達的基準，這將好壞參半。左圖中的前三個游戲不使用 DLSS 或 DLSS 3。RTX 4080 12GB通常與RTX 3090 Ti捆綁在一起或略慢，而DLSS 3和光線追蹤不是等式的一部分。在未來的比賽中，這種情況會持續多久一次，這要難以預測。在很多方面，迄今為止發布的 RTX 40 系列讓人想起 RTX 20 系列的發布。英偉達再次大肆宣傳光線追蹤和DLSS，只是我們現在正處于這個故事的第三輪。RT硬件的功能要強大得多，DLSS 3也應該好得多，但是所有大型游戲都會將這兩種技術都支持到足夠的水平嗎？毫無疑問，答案是否定的。有些會，有些不會。與此同時，代際定價（再次）有所增加，一些型號的規格肯定看起來值得懷疑。RTX 4080 12GB感覺太像現在應該真的是RTX 4070了，英偉達本可以開始使用Ti和Super或其他任何東西來創建其他型號。
RTX 3080 10GB顯然仍將停留在699美元的建議零售價暫時。這當然不會長久，因為最終的RTX 4070將不可避免地在性能和功能上取代它。但英偉達和它的合作伙伴需要不知情的人買下現有的RTX 30系列卡的庫存，以他們仍然可以得到的最高價格，然后他們準備下棧到其余的Ada Lovelace陣容。
我們還在等待AMD RDNA 3產品線的詳細信息，正如上面所討論的，AMD做出的設計決定——特別是GPU芯片——應該會導致英偉達無法匹敵的更低價格。AMD可能不會在性能上獨占鰲頭，但如果它能在價格低于英偉達的情況下與之接近，那可能就沒什么關系了。此外，英特爾的Arc A770和A750也可能在不久的將來推出。在接下來的幾個月里，我們將看到誰會成為GPU市場的勝利者。
