不拼納米拼速度,華為給半導體行業指了條新路。
5月25日,在2026國際電路系統研討會上,華為公司董事、半導體業務部總裁何庭波,正式發表“韜(τ)定律”。
這是中國在全球半導體領域首次提出指導產業發展的新原則。
受此影響,芯片概念股紛紛大漲,東芯股份、云鼎科技漲停。
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不執著于更小納米制程
縮短物理距離,節省時間
“韜定律”創新性提出用“時間縮微”來替代“幾何縮微”。
過去秉持的摩爾定律,核心是“幾何微縮”,即通過不斷縮小晶體管尺寸,來增加單位面積的晶體管數量。
類似于讓工人變小,同一個工廠容納更多的工人,從而能去處理更復雜的任務。
每隔18-24個月,芯片上的晶體管數量翻一番,性能翻倍、成本減半。
但近幾年,研究人員發現當芯片制程進入納米級別,晶體管小到只有幾十個原子寬時,量子隧穿效應會讓電子失控泄漏,導致芯片發熱、功耗失控,
這意味著單純通過壓縮芯片制程來提升性能這條路,已經在物理意義上走不通了。
并且,目前研發和生產更小制程芯片的成本,已經變成了天文數字。一座3納米工廠的建設成本動輒超過200億美元,只有極少數巨頭玩得起。
既然這條路不好走,華為選擇打造新路“彎道超車”。
它不再執著于把晶體管本身變得更小,而是通過縮短信號在芯片內處理和傳輸的時間,以提升芯片整體的運行速度,這就是“時間微縮”。
實現“時間微縮”的關鍵在于“邏輯折疊”這項核心技術。
傳統芯片設計就像在一張二維平面圖紙上布局,隨著芯片越來越復雜,信號在平面繞路上花費了大量時間,產生延遲和功耗。
“邏輯折疊”就類似把這張二維的圖紙像折紙一樣折疊起來,把一層工廠改成多層工廠,這使得原本相距很遠的模塊在物理距離上大大縮短,信號走的路更少,時間延遲降低。
“韜(τ)”不是華為首創的名詞,它在電路理論中代表時間常數,即信號在電路中完成一次開關切換所需的基礎時間,τ值越小,意味著電路速度越快。
過去摩爾定律通過讓晶體管變小、縮短電路,以提高每個晶體管的響應速度;韜定律則是縮短物理路徑,讓軟件、架構和芯片三位一體協同更加高效,從而降低τ值。
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新一代麒麟芯片
性能將大幅提升
韜定律不是一個僅存于理論意義上的構想,華為已經付諸實踐。
過去6年里,華為基于韜定律,成功設計并量產了381款芯片。
何庭波還宣布,今年秋季,華為將推出下一代麒麟手機芯片,這是首款采用邏輯折疊技術的芯片,性能將大幅提升。
根據何庭波今天署名發表的論文《多層電子系統的時間縮微理論》,利用邏輯折疊技術,麒麟2026晶體管密度在單代之內從155MTr/mm2階躍提升至238MTr/mm2,單代提升55%,相當于三年常規迭代的升級幅度。
華為預計,到2031年,基于韜定律打造的芯片,其晶體管密度將達到1.4納米制程的同等水平。
這是什么概念?臺積電2022年量產N3B,2023年量產N3,3納米節點一直用到現在。
預計在今年秋季量產2nm,不出意外2nm工藝也要用三四年。
按照這個生產路線,等到臺積電開始量產1納米級別的A14工藝,差不多也要等到2031年前后。
這意味著華為將有可能真正追平甚至反超成為全球最頂尖水平。
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“芯片女皇”帶領研發20年
從備胎到定義規則
華為半導體最早起源于1991年成立的“集成電路設計中心”,最初僅為自家交換機降本增效。
被稱為“芯片女皇”的何庭波加入后,恰逢與摩托羅拉的收購談判破裂,華為創始人任正非決心自研芯片。
他交給何庭波一個近乎瘋狂的任務:“給你2萬人,每年4億美金,一定要站起來!”當時整個華為才3萬人,年研發經費不足10億美元,堪稱傾全公司之力進行一場豪賭。
35歲的何庭波頂住壓力接了下來。2004年海思半導體成立,“備胎計劃”正式啟動。
早期芯片性能落后、發熱嚴重,屢遭冷遇,但何庭波鼓勵團隊“總有出頭的一天”,任正非也堅持即使暫時沒用也要繼續做。
2013年,海思在何庭波的帶領下實現首次盈利,營收達92億元。次年發布的麒麟910集成了自研4G基帶,標志著華為正式進入手機SoC時代。
2019年國際局勢突變,時任海思總裁的何庭波發布全員信,宣布備胎芯片“一夜轉正”。但因供應鏈切斷,手機產品線更新一度受阻。
直到今年3月,在華為春季全場景新品發布會上,華為終端CEO何剛宣布,華為手機實現全面回歸。
至此,華為旗下所有手機產品線全都搭載自研麒麟芯片。
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從備胎到領軍,從追趕到定義規則,何庭波與她的團隊用二十多年,生生在巨頭的籠罩下踏出了一條血路。
未來已至,華為的芯片故事,才剛剛開始。
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