告别光刻机依赖?华为“韬定律”的野心与边界

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杨军平认为,这一举动的产业意义是中国半导体开始尝试提出自身的系统级演进框架,而非继续沿用他人的评价坐标。

【产联社】2026年5月25日,在上海举行的国际电路系统研讨会ISCAS 2026上,华为董事、半导体业务部总裁何庭波正式发表"韬(τ)定律"。这也是中国在全球半导体领域首次提出指导产业发展的系统性原则。

受此消息影响,今日芯片产业链集体爆发,华兴源创、东芯股份、华虹公司“20CM”涨停,中芯国际、华大九天触及涨停。

QYResearch半导体分析师杨军平对产联社称,华为提出的“韬定律”核心是从“几何缩微”转向“时间缩微”,通过系统级设计、互连优化和软硬件协同弥补制程差距,这不是对摩尔定律的替代,而是后摩尔时代提升有效算力的一条重要路线补充。他指出,这标志着中国半导体开始尝试提出自己的系统级演进框架,从被动追赶走向主动定义问题。

韬(τ)定律是什么?

理解韬(τ)定律,先要理解它试图解决的问题。

何庭波在题为《半导体新路径探索与实践》的主旨演讲中指出,韬(τ)定律的核心目标是系统性降低时间常数τ,通过逻辑折叠等原创技术持续压缩信号传播时延,在不依赖极致物理制程的前提下,提升晶体管密度与系统性能。

目前,何庭波署名的论文《A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems》已提交至中国科学院科技论文预发布平台。

何庭波在论文中指出,过去六十年,半导体产业的进步遵循一条简单的逻辑:摩尔定律。集成电路上可容纳的晶体管数量大约每隔18至24个月增加一倍,同等面积内晶体管更多,信号传播距离随之缩短,带来更高的计算性能、更低的功耗和更快的响应速度。

支撑摩尔定律的另一根支柱,是1974年IBM研究员Robert Dennard提出的登纳德缩放定律。该定律认为,随着晶体管变得越来越小,它们的功率密度保持不变。这一规律一直持续到2005年,当时泄漏功率开始成为问题。

制程走到7nm、5nm、3nm后,情况更加严峻。硅基晶体管的栅极氧化层厚度逼近原子尺度,量子隧穿效应导致漏电流失控。FinFET结构本身也快到头了,GAAFET虽然能再撑一两代,但研发和制造成本呈指数级攀升。经济账更不用算:先进制程的每一步推进,投入的资本开支都在翻倍量级,但每一代性能提升的边际收益持续递减。

这正是韬(τ)定律试图回答的问题:几何缩微的红利耗尽,半导体产业的演进还有没有新路?

从“缩尺寸”,变成“缩时间”

韬(τ)定律提出以"时间(τ)缩微"替代"几何缩微",作为半导体与电子系统演进的新指导原则,通过逻辑折叠等创新技术,持续压缩信号传播时延,不断提升晶体管密度,从而实现半导体与电子系统的持续演进。

需要指出的是,τ这个概念并非华为首次提出。在电子学和半导体领域,τ长期被用于描述电路中的时间延迟与RC(电阻、电容)特性。过去几十年,围绕时序优化、数据流架构、异步计算、互连延迟等方向,半导体领域已积累了大量研究,其核心目标都是降低信息在器件、电路、芯片与系统中的时间成本。华为的工作,是将这一维度系统化地提升为跨层级的产业演进框架。

不同于摩尔定律聚焦单一器件尺寸,韬定律构建了覆盖器件、电路、芯片到系统的多层级协同优化体系:从底层优化晶体管与互连的电阻和寄生电容,到中层突破平面布局限制的逻辑折叠,再到顶层软硬件芯全栈协同设计与互联协议重构。

杨军平指出,韬定律抓住了当前先进芯片演进中的真实矛盾:晶体管继续缩小的边际收益下降,而互连、存储访问、数据搬运、封装I/O、系统通信正在成为新的性能瓶颈。“到3nm、2nm、1.4nm之后,真实产品性能越来越取决于数据能否高效流动。芯片性能不再只是晶体管数量问题,而是晶体管、SRAM、HBM、片上互连、Die-to-Die互连、封装、编译器、算子调度、整机互联共同作用的结果。”

杨军平同时强调,不应将韬(τ)定律理解为“华为不再需要先进制程”。先进制程仍是最直接的PPA(性能、功耗、面积)提升路径。韬(τ)定律的合理定位,是在传统几何缩微越来越困难、且中国大陆无法完整获取最先进EUV生态的背景下,以系统级设计、互连优化和软硬件协同来弥补部分制程差距。“它不是替代摩尔定律,而是对‘后摩尔时代如何继续提升有效算力’的一种路线补充。”

六年量产381款芯片,秋季新麒麟验证技术

韬(τ)定律并非停留在纸面。自2020年至今,华为已设计并量产381款芯片,覆盖通信、计算、终端等多领域,完成从理论到落地的完整验证。

将于2026年秋季面世的“麒麟芯片2026”是逻辑折叠技术的首次成功实施,它基于全新的自由逻辑设计理念,由单层扩展至双层,并实现晶体管密度等指标的大幅提升。据何庭波在论文中介绍,相比同节点传统设计,该芯片晶体管密度提升53.5%,能效提升41%,峰值频率提升12.7%至3.1GHz。

面向长远,华为给出明确目标:到2031年,基于韬(τ)定律的高端芯片,晶体管密度将达到1.4纳米制程的同等水平,有望在不依赖极致制程的情况下比肩全球最先进工艺能力。

杨军平提示,这一表述的重点应放在“等效密度”和“系统性能”上,而非理解为“华为已掌握1.4nm物理制造制程”。二者在技术含义和制造能力上存在本质差异。

先进封装、EDA、Chiplet:谁能接住新机会

若芯片行业的竞争重心从“拼制程”转向“拼系统效率”,产业链的价值分布将随之重组。

杨军平分析认为,受益方向将向设计自动化、先进封装、Chiplet互连和AI算力系统扩散。核心逻辑在于:谁能减少数据搬运、降低通信延迟、提升算力利用率,谁就能在新格局中占据位置。

他认为,EDA(电子设计自动化)是最直接受益方向之一。过去EDA主要围绕逻辑综合、布局布线、时序收敛、功耗分析、验证、DFM等环节服务单芯片设计;但在“时间缩微”路径下,EDA需要从单Die优化扩展到多Die、多封装、多系统级互连、软硬件协同优化。

“对中国大陆EDA企业而言,这可能是一次窗口期。”杨军平认为,在7nm以下传统数字后端领域追赶国际龙头难度极高,但在Chiplet封装协同、系统级仿真等新场景中,国内企业若能深度绑定国产工艺与国产芯片场景,有可能形成差异化切入。

“先进封装重要性继续上升。”杨军平指出,与EUV光刻相比,先进封装不受同等程度的供应链限制,且能直接服务AI芯片、通信芯片和服务器芯片的性能提升,“对中国大陆而言是相对更具现实突破性的环节”。

Chiplet层面,其价值定位可能从“大芯片的替代方案”演变为“系统效率平台”。但杨军平提醒,Chiplet的难点不在于将多颗芯片拼合,而在于接口标准、时钟同步、缓存一致性、热管理与软件调度等系统性问题的解决能力。

AI算力方面,可能形成“以系统补单芯片”的路线。大模型训练和推理的瓶颈并非只是单颗芯片的峰值算力,而是内存带宽、卡间互联、通信协议与集群稳定性的综合表现。若韬定律能在昇腾体系中落地,最大机会可能不在单颗芯片,而在“国产AI算力系统级解决方案”。华为此前提出的超节点与UnifiedBus,本质上已是围绕这一逻辑的工程实践。

追赶者第一次试图定义规则

对于这一举动的产业意义,杨军平给出的判断是:最值得关注的,是中国半导体开始尝试提出自身的系统级演进框架,而非继续沿用他人的评价坐标。

过去,中国半导体产业长期处于“追赶型叙事”中,追赶先进制程、追赶EUV、追赶EDA、追赶GPU、追赶HBM。韬(τ)定律的不同之处在于,它不是宣示“我们要追上几纳米”,而是试图提出一个新的评价维度:若几何尺寸无法快速追上,能否通过降低系统时间常数、重构互连、软硬协同,来实现等效性能?

“这是一种从被动追赶走向主动定义问题的尝试。”杨军平如此表述,同时强调,目前还不能简单认为中国企业已从“技术追赶”全面进入“定义产业路线”的阶段。更准确地说,华为正在部分领域尝试路线定义,能否上升为行业通行路线,还要看产品验证、标准开放与生态扩散三个维度的进展。

面对未来,何庭波表示:“未来一定属于开放合作。在半导体演进的路径上,没有一家企业可以独自完成所有答案。在韬(τ)定律的路径下,我们期待与全球科学家、工程师和产业伙伴紧密合作,共同推动半导体与电子产业持续发展。”

参考来源:华为官网(huawei.com)、何庭波署名的论文《A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems》、QYResearch杨军平分析师受访


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