这有很多不同的原因。

没有选择数字

现代 CPU 制造工艺，至少对于 Intel Xeon 和 Core、AMD Epyc 和 Ryzen 等顶级主流 CPU 而言，处于目前物理上可行和经济上可行的最前沿。

由于所有玩家的物理定律和经济定律都是相同的，因此可以预期他们最终都使用相同的技术。这可能会有所不同的唯一方法是，如果一家公司在没有任何其他公司注意到的情况下管理了一项完全改变游戏规则的技术突破。考虑到竞争激烈的性质，所有公司投入的研发量，以及每个人都知道其他人在做什么的相对较小的社区，这是极不可能的。

所以，换句话说：英特尔和 AMD 不选择工艺节点大小，他们只是使用目前可用的最好的东西，而这对于两家公司来说恰好是相似的。

数字不是真实的

这些数字是行业智囊团选择的营销术语。他们没有准确地捕捉到各种过程的每一个细节。进程中可能存在比节点大小影响更大的差异。

例如，英特尔目前正在使用改进的第二代 10nm 工艺。然而，在您的问题的路线图中，第一代和改进的第二代工艺都以相同的名称“10nm”集中在一起。

这就引出了我们接下来的两点。第一个是对第 1 点的回归，第二个是对第二点的回归：

英特尔和 AMD没有选择这些数字

如前所述，这些数字是行业智囊团选择的营销术语。英特尔和 AMD 实际上并未选择它们。

数字是预测

还有另一种数字不真实的方式：它们不仅是营销术语，不能完全捕捉所有细节，它们也是预测。

现在，您可能知道，预测很难。尤其是对未来的预测。恰当的例子：您在问题中显示的路线图有一个 2020 年的 5nm 工艺节点，但实际上，当前的顶级产品是英特尔的 10nm 和 AMD、Apple 和 nVidia 的 7nm。IBM 目前的顶级产品是 POWER9，于 2017 年推出，采用 14nm 工艺。POWER10 可能会在 2021 年上市，采用 10nm 或 7nm 制造。

如你所见，预测实际上是双重错误的：它预测 Intel 和 AMD 将步调一致，它预测工艺节点尺寸将是 5nm，但 Intel 和 AMD 并没有步调一致，两者都没有击中5纳米。

这些数字是一种自我实现的预言

没有一家公司愿意被抓到未能达到预期的流程改进。因此，他们非常努力地“达到目标”，但并不更加努力，因为这些改进非常昂贵。（摩尔第二定律预测，随着芯片价格成倍降低（对于相同的性能）或性能成倍增加（对于相同的价格），芯片制造成本将成倍增加。）

这类似于摩尔定律发生的情况：最初，当戈登摩尔写下他的定律时，他将它们写成历史观察结果，并在没有实际统计依据的情况下预测未来 10 年的趋势线。10 年后，他对它们进行了修订（他最初预计每年翻一番，然后他将其修改为每两年翻一番。）然而，从那时起，摩尔定律已经从历史观察转变为粗略预测到市场预期，其中没有达到摩尔定律预期改进的制造商将不得不向市场、股东和利益相关者证明这种失败是合理的。

另请注意，尽管无法达到摩尔定律的后果，但实际发展已降至 2012 年摩尔定律预测的曲线以下，并且似乎正在趋于平缓。

ISTR 也有类似的效果。

但是请注意，发布 ISTR 的行业智囊团实际上自 2017 年以来不再使用它。他们创建了一组称为ISDR的新预测，这些预测更多地基于新应用程序创建的“拉动”而不是“推“由流程改进创造。

要大量制造具有大量晶体管的微芯片，您将需要以下其中一种：

https://www.asml.com/en/products/euv-lithography-systems

这是该行业的市场领导者（他们来自荷兰的一个地区，该地区以生产猪和...芯片机器而闻名）。如果你今天购买他们最新最好的机器，出来的芯片将有 5 纳米的路径宽度。几年前，这条路有点宽，他们会像每个制造商一样定期提供更好的产品。所以与其说是英特尔的选择，不如说是最新的 ASML 机器能做什么。

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正如 Akiva 的评论正确地指出的那样，这将英特尔的问题传递给了 ASML。

轻信的答案

考虑到他们的研发状况，每一代人都尽其所能。

更愤世嫉俗的回答

每隔几年采取一个适度但足够重要的步骤对整个行业来说都很方便。芯片机制造商可以在几年内销售一系列机器（每台 4000 万到 1 亿多美元），然后当每个潜在客户都有一个发布新版本并再次玩同样的把戏。芯片制造商对此很好，他们可以对客户做同样的事情，每隔几年提供更大更好的芯片。你对此很好，当你对旧设备感到厌倦时，你可以每隔几年使用一个新的华丽设备。

老实说，我不知道真正的答案，它可能介于两者之间。

戈登·摩尔 (Gordon Moore) 与其他几位多元化和创新精神一起在湾区的 Shockley 实验室开始工作。当这些人厌倦了 Shockley 的头部游戏时，他们安排了来自 Sherman Fairchild（Fairchild Corp）的融资，并成立了 Fairchild Semiconductor。

这是关键点 --- 在仙童，摩尔博士和其他 (7) 位创始人必须发明他们所有的设备。化学（这是摩尔的专长），机械（精确对准），铝的金属飞溅和光学。

最初的光学元件只是双镜头反光相机的镜头。鉴于典型的 35 毫米相机镜头可以支持每毫米 50 线到 100 线的分辨率，每毫米 1,000 微米告诉我们最佳分辨率在 20 微米到 10 微米之间。

大约十年就够了。但是工厂的其他部分——蚀刻、溅射（在注入机出现之前）、精确和可重复的定位、光敏光刻胶等都必须被发明。

而 Gordon Moore 处于理想状态，每天都在贡献，看到“天哪，这很有趣，大多数时候，因为我们推动人类沿着这种令人难以置信的制造能力前进。”。

他可以看到物理极限还很遥远，所以他最初预测每 2 年会发生 2:1 的变化。

这种快速的二元变化已经缓和了。这很难。简单的相机镜头已经不够用了。并且还需要大量软件来对生产系统进行预变形，以将光子的边缘效应折叠成有用的最终结果。

这很难。而且缓慢....愚弄大自然。

虽然工艺节点名称目前只是基于市场营销，而不是硅的任何物理特性，但工艺节点用于密切匹配硅上晶体管的实际尺寸（以纳米为单位），就栅极长度而言每个晶体管和晶体管之间的金属半间距。随着缩小模具的进展变得越来越困难，实际的物理距离变得与工艺节点的名称脱钩。

正如IEEE Spectrum所阐述的：

在栅极长度和金属半间距大致相当的时代，它们开始代表芯片制造技术的定义特征，成为节点数。芯片上的这些功能通常每代都缩小 30%。这样的减少可以使晶体管密度增加一倍，因为将矩形的 x 和 y 尺寸减少 30% 意味着面积减半。

...

行业的节点编号“到那时绝对没有任何意义，因为它与你在芯片上找到的与你真正在做的事情相关的任何维度都没有关系，”IEEE Life Fellow 和英特尔资深人士 Paolo Gargini 说谁正在领导一项新的指标工作。