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发布于 2026-05-26 / 0 阅读
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华为提出的“韬定律”是什么?跟摩尔定律有什么不同?

📌 重磅|ISCAS2026上的历史性时刻

5月25日,国际电路与系统研讨会(ISCAS2026)上,华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波正式发表"韬(τ)定律"——

这是自1965年摩尔定律、1974年登纳德缩放定律以来,全球首个由中国科学家主导提出的半导体系统性技术准则!

同日,何庭波论文《A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems》提交至中国科学院科技论文预发布平台。这篇凝结华为半导体团队六年研发心血、基于2020至2026年间381款量产芯片完整工程数据的论文,首次系统披露了"韬定律"的原理、技术实证、产业路线图与现存挑战。

    🔥 核心一句话:从"做小"到"做快"

    六十年来,半导体产业沿着摩尔定律的轨道狂奔——每18个月晶体管密度翻倍,性能翻倍,成本减半。

    但这条路,已经走到头了。

    困境维度
    现状
    物理极限
    晶体管逼近原子级别,量子隧穿效应让漏电流失控,光刻工艺逼近物理边界
    经济极限
    2nm节点单颗芯片设计费突破10亿美元,单晶体管成本不降反升

    对华为而言,无法获取顶尖光刻设备,困境来得更早、压力更大。但正是这种"绝境",倒逼华为直面全行业终将面对的根本问题——

    必须跳出工艺节点依赖,重构底层技术演进逻辑。

    🧠 韬(τ)定律到底是什么?

    华为的洞察极其犀利:

    摩尔定律的关键从来不在"尺寸大小"。晶体管变小,只是为了让开关更快、传输更短、交互更少。历代芯片迭代,本质都是在压缩运行耗时。

    基于此,华为提出"多层电子系统的时间标度理论"——

    ✅ 不再以晶体管面积为衡量标准,转而以时间为指标
    ✅ 以统一特征时间常数τ为优化目标,覆盖从皮秒到秒,跨度达12个数量级
    ✅ 几何尺寸缩放仅是降低时间损耗的手段之一,而非唯一目标

    四大核心思想

    序号
    核心思想
    晶体管、电路、芯片、系统各层级均可定义特征时间常数τ
    各层级τ由下层基础耗时+本级架构与通信交互损耗共同构成
    产业统一优化目标=系统性缩减各层级τ值
    几何缩放仅为手段之一,不再是唯一目标

    这是继登纳德缩放定律之后,首个贯穿整个计算架构、建立统一优化目标的技术准则。

    🛠️ 已经落地!逻辑折叠技术首次应用

    韬定律不是纸上谈兵,而是已在华为芯片中大规模验证的技术体系。

    核心技术——逻辑折叠

    传统芯片所有电路平铺在同一平面,布线越来越长,损耗越来越高。逻辑折叠打破这一思路,将数字电路、模拟电路、存储电路纵向堆叠至多层有源芯片层,通过超细间距混合键合完成层间互联。

    📊 关键数据

    指标
    数据
    2026年秋季麒麟芯片
    CPU主频回升至3.1GHz(保守版方案,仅局部折叠)
    混合键合间距
    1.5微米
    2031年目标
    高端芯片性能对标1.4nm制程同等水平

    🤖 AI领域同样全面布局

    在AI训练与推理领域,华为构建了完整的τ缩放技术体系,三大协同架构落地:

    架构
    核心能力
    统一总线
    摒弃多层协议,全域对等互联,原生适配存储访问
    封装近距光互连引擎
    单路带宽8Tb/s,精准匹配AI芯片总线带宽
    三维折叠
    将供电、高速存储、光互连I/O迁移至芯片垂直表面,破解扇出困局

    🛠️ 开启半导体产业的"中国时代"

    韬定律的出现,正在彻底打破过去"谁掌握最先进制程谁就是王"的单一竞争逻辑。

    未来的芯片竞争 = 工艺 + 架构 + 封装 + 互联 + 软件的全栈比拼。

    🔑 产业价值分配将发生重大变化

    过去(重要性↓)
    未来(重要性↑)
    晶圆制造(先进制程)
    先进封装

    存储芯片

    光互连

    EDA工具

    系统总线架构

    特别是先进封装,将从过去的"配角"正式变为"主角"。混合键合、硅通孔、三维堆叠,将成为决定芯片性能的关键因素。

    这意味着:不必死磕顶尖光刻机,成熟工艺+系统级创新,照样能打! 那些在先进制程领域处于追赶地位的企业,获得了真正的"换道超车"机会。

     写在最后

    正如论文所言:

    韬缩放的价值在于方法论革新。它是自登纳德缩放以来,首个覆盖全计算栈的统一优化标准,明确所有层级的技术升级必须落地为系统τ的优化才具备实际价值。

    几何缩放时代已然终结。
    依托尺寸缩小实现性能迭代的时代落幕。
    全层级τ协同优化的立体升级时代,正式开启。

    未来6-10年,率先落地τ缩放方法论的企业与生态,将主导下一个十年的计算产业格局。

    半导体的"中国时代",真的来了。 🇨🇳🔥


    信源:ISCAS2026国际电路与系统研讨会、中国科学院科技论文预发布平台、《通信产业报》全媒体

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    ——END——

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