“韜定律”是換道超車的勵(lì)志爽文，還是炒冷飯的老調(diào)新詞？

最近科技圈一片沸騰，難得熱鬧，熱鬧得連不懂科技的廣大群眾都在奔走相告：

“華為打破了芯片封鎖，研發(fā)了‘韜定律’，開(kāi)啟了換道超車。華為，華為，中華有為！”

每個(gè)字里行間都飽含欣喜，洋溢自豪，僨張血脈，科技圈上一次這么群情激涌的時(shí)候，還是宇樹(shù)遙控機(jī)器人在春晚跳舞。

圖片

在中美博弈之前，民企的事就只是民企的事，跟大眾無(wú)關(guān)，甚至對(duì)立；中美博弈之后，民企的事就是大眾的事，民企困則眾憂，民企興則眾歡。
于是，在這樣的敘事語(yǔ)境下，哪怕是科技這么理性嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)事例，也難免不被大眾情緒裹挾，難免不被立場(chǎng)紛爭(zhēng)定勝負(fù)。

所以，當(dāng)華為“韜定律”一發(fā)布，輿論態(tài)度同樣兩邊倒，一邊瘋狂，一邊質(zhì)疑。

狂歡的說(shuō)華為是在換道超車，質(zhì)疑的說(shuō)華為是在炒冷飯，雙方各執(zhí)一詞。

也許，只有在剝開(kāi)情緒的外衣后，理智客觀地分析技術(shù)本身，真相才會(huì)了然于心。

圖片

在芯片工業(yè)過(guò)去幾十年的敘事中，衡量效能進(jìn)步的方式一直是“摩爾定律”，是幾何縮微，是在同樣的面積里塞進(jìn)越來(lái)越小、越來(lái)越多的晶體管元件。

再通俗來(lái)講，如果把芯片比作一個(gè)城市，“摩爾定律”就是不斷把房子蓋得更小、更密，以此來(lái)塞進(jìn)更多人來(lái)提高通行效率。

芯片行業(yè)長(zhǎng)期用納米標(biāo)注芯片的技術(shù)世代節(jié)點(diǎn)，90nm、65nm、45nm、22nm、7nm、3nm，數(shù)字越小，芯片越快，技術(shù)也就越進(jìn)步。

因此，很多人會(huì)以為“3nm制程芯片”代表著芯片中某個(gè)關(guān)鍵元件或者結(jié)構(gòu)的尺寸就是3nm。

早年間確實(shí)如此，但從1997年起，這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系就開(kāi)始不太準(zhǔn)確了，廠商們開(kāi)始使用“等效工藝”來(lái)標(biāo)示制程，此后的節(jié)點(diǎn)名稱更是跟芯片上任何可測(cè)量的物理尺寸都沒(méi)有任何關(guān)系，徹底脫鉤。

當(dāng)下，以“nm”為標(biāo)注的芯片制程事實(shí)上其實(shí)更接近于一個(gè)效能評(píng)估，臺(tái)積電的3nm和三星的3nm，從架構(gòu)上就不一樣，背后的實(shí)際尺寸也完全不同，但都叫3nm，3nm并不是任何東西的長(zhǎng)度，只是一個(gè)效能名字。

然而，“摩爾定律”是把雙刃劍，當(dāng)效能追求到達(dá)物理極限時(shí)，難免會(huì)“撞墻”。

晶體管小到只有幾十個(gè)原子的寬度，再小的話，電子就要穿墻瞎跑了，那么傳輸訊號(hào)的功能也就沒(méi)了。

雖然現(xiàn)在“摩爾定律”對(duì)芯片依然有效，但離到達(dá)有效邊際的極限也越來(lái)近了，當(dāng)整個(gè)行業(yè)卷先進(jìn)制程都卷不動(dòng)時(shí)，就急需新的技術(shù)出現(xiàn)來(lái)解決問(wèn)題。

那么，“韜定律”是什么呢？

“韜”是希臘字母τ的音譯，在物理學(xué)里代表時(shí)間常數(shù)，等于電阻×電容，單位是秒，表示一個(gè)信號(hào)在電路中穩(wěn)定下來(lái)所需要的時(shí)間，它意味著那些體感難以察覺(jué)卻真實(shí)存在的延遲與等待的時(shí)間。

大概可以理解成，“韜”越大，用的時(shí)間越多，意味著系統(tǒng)越慢；反過(guò)來(lái)，“韜”越小，就意味著系統(tǒng)越快。

而對(duì)于更復(fù)雜的計(jì)算芯片而言，“韜”決定了芯片的最高工作頻率，頻率越快，意味著芯片可以在相同的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行更多的計(jì)算步驟。

如果同樣把芯片比作一座城市，“韜定律”則是優(yōu)化交通系統(tǒng)，通過(guò)修建高架、隧道，讓車流跑得更快，也就是時(shí)間縮微，即使房子大小不變，城市的通行效率也能倍增。

很多人有個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為華為“韜定律”是取代“摩爾定律”的一場(chǎng)科技革命。

他們還拿我們的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)PK燃油汽車產(chǎn)業(yè)、deepseek蒸餾模型比拼ChatGPT大語(yǔ)言模型的案例來(lái)做類比，把華為在芯片上的換道演變?yōu)橐环N英雄主義勝利的符號(hào)。

圖片

其實(shí)從純技術(shù)層面來(lái)講，“取代”是一個(gè)有優(yōu)劣、好壞之分的語(yǔ)境用詞，但是，不管是電動(dòng)汽車還是燃油汽車，不管是蒸餾模型Ai還是大語(yǔ)言模型Ai，似乎不存在這種語(yǔ)境，它們都是不同的主權(quán)國(guó)家為了實(shí)現(xiàn)自身產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的方式而已，路徑不同，目的地一樣。

同樣的道理，當(dāng)下“韜定律”與“摩爾定律”沒(méi)有絕對(duì)的優(yōu)劣之分，“韜定律”不是“摩爾定律”的終結(jié)者，而是一對(duì)“孿生兄弟”，它們是互補(bǔ)關(guān)系，兩者一個(gè)主攻“空間密度”，一個(gè)主攻“時(shí)間效率”。

這對(duì)“孿生兄弟”也是華為公司在不同時(shí)期的不同選擇，這不是哪個(gè)要取代哪個(gè)的問(wèn)題，而是不得不。

換句話說(shuō)，華為再想按照“摩爾定律”的方式做芯片，去鉆研幾何尺寸，這條路已經(jīng)障礙重重，也未必是最佳選擇。

經(jīng)過(guò)過(guò)去7年的摸黑前行，華為的工程師們認(rèn)定，在更小的幾何尺寸之外，還有“韜定律”能讓芯片的運(yùn)算速度更快。

如果非要給“韜定律”的問(wèn)世添加一些感情色彩，那就是自從2019年被美國(guó)制裁后，它是華為瞟向美國(guó)的一個(gè)冷眼。

我們這個(gè)民族有個(gè)優(yōu)點(diǎn)，自古以來(lái)，有壓迫就會(huì)有反抗，有制裁就會(huì)有反制，不卑不亢、不屈不撓和自強(qiáng)不息是刻在我們民族基因里的精神。

就像當(dāng)年我們?cè)煸訌棧鞘?960年代初最黑暗最寒冷的時(shí)刻，美國(guó)人為了掐斷我們的核夢(mèng)想，那是真的動(dòng)了殺心。

那時(shí)候，美國(guó)動(dòng)不動(dòng)就拿原子彈嚇唬我們，這種核訛詐，深深刺痛了錢三強(qiáng)、鄧稼先、王淦昌這些科學(xué)家的心，他們放棄了國(guó)外的一切，義無(wú)反顧的回到了當(dāng)時(shí)還一窮二白的祖國(guó)。

本來(lái)還有蘇聯(lián)老大哥幫忙，可到了1959年，人家翻臉了，專家、圖紙一夜之間全撤走了。

美國(guó)人當(dāng)時(shí)高興壞了，拍手稱快，覺(jué)得中國(guó)肯定沒(méi)戲了。

但他們做夢(mèng)也想不到，咱們把這個(gè)“596工程”硬是做成了一個(gè)巨大的深不見(jiàn)底的“情報(bào)黑洞”。

你知道當(dāng)年的保密嚴(yán)到什么程度嗎？

像王淦昌這樣的世界頂級(jí)大科學(xué)家，為了保密，改名王金，在國(guó)際物理學(xué)界消失了整整17年；鄧稼先更是人間蒸發(fā)了28年，連他的夫人都不知道他在干什么。

這就是咱們中國(guó)人的骨氣，幾十萬(wàn)人守口如瓶，硬是在美國(guó)人的眼皮子底下筑起了一道看不見(jiàn)、打不破的銅墻鐵壁。

就在肯尼迪打也不是、不打也不是的時(shí)候，1963年，他突然遇刺身亡。

當(dāng)美國(guó)人還在開(kāi)會(huì)吵架，還在對(duì)著衛(wèi)星照片瞎猜中國(guó)至少要到1960年代末才能搞出原子彈的時(shí)候，1964年10月16日，新疆羅布泊深處傳來(lái)了一句驚天暗語(yǔ)：

老邱住上房，開(kāi)始梳辮子。

下午三點(diǎn)，一聲巨響，驚天動(dòng)地，一朵巨大的蘑菇云在東方冉冉升起，中國(guó)第一顆原子彈爆炸成功了，這一聲巨響徹底炸碎了美國(guó)人所有的幻想，中國(guó)昂首挺胸地走進(jìn)了世界核俱樂(lè)部。

緊接著，我們又搞了兩彈結(jié)合，搞了氫彈，還開(kāi)啟了浩浩蕩蕩的三線建設(shè)，把幾百個(gè)軍工企業(yè)埋進(jìn)了深山老林，做好了最壞的準(zhǔn)備。

成功需要磨難，大成功需要災(zāi)難。

同樣的道理，如今華為能提出“韜定律”，不是靠憐憫，更不是靠運(yùn)氣，而是靠華為幾千幾萬(wàn)個(gè)默默無(wú)聞的工程師用他們的青春和熱血，在美國(guó)極端的打壓下夜以繼日探索出來(lái)的，探索出來(lái)這份任何霸權(quán)國(guó)家也不敢小看的底氣。

正如任正非說(shuō)：

感謝美國(guó)，如果沒(méi)有美國(guó)的制裁卡脖子，華為就沒(méi)這么出名，是美國(guó)幫華為在全世界打了一個(gè)廣告。

圖片

鼓舞人心歸鼓舞人心，但有一點(diǎn)還需要保持冷靜清醒。

“摩爾定律”是Gordon Moore在1965年所作出的預(yù)言，而后，行業(yè)用了多年的數(shù)據(jù)去驗(yàn)證，方才在1975年由Carver Mead命名成為“定律”。

而“韜定律”，更像是華為一個(gè)帶有明確目標(biāo)的芯片工業(yè)方法論，或者說(shuō)是提案呼吁。

另外，全球那幾家的芯片巨頭公司在很多年前就開(kāi)始搞類似“韜定律”的研發(fā)了，到現(xiàn)在也沒(méi)搞出一個(gè)真正的“定律”來(lái)。

“3D堆疊”就是芯片行業(yè)最著名的發(fā)明之一，它在1980年代商業(yè)化，那時(shí)手法很粗糙，是把兩塊芯片用膠水上下粘在一起，芯片內(nèi)部沒(méi)打通，靠外部連接的金屬線傳輸訊號(hào)。

后來(lái)辦法改進(jìn)，不用外部接線，靠“打孔”填入金屬導(dǎo)體，上下堆疊的芯片垂直“對(duì)接”，內(nèi)存公司將其發(fā)揚(yáng)光大，疊到二三百層不在話下。

進(jìn)入21世紀(jì)，英特爾、AMD、三星等都做到了晶圓異質(zhì)整合技術(shù)，把內(nèi)存和CPU疊在一起，打破內(nèi)存墻，減少數(shù)據(jù)來(lái)回“跑”的過(guò)程。

5月28日，黃仁勛說(shuō)臺(tái)積電十年前就在做堆疊，說(shuō)的其實(shí)就是“3D堆疊”，他把華為的“韜定律”當(dāng)成了臺(tái)積電耕耘了近十年的3D封裝技術(shù)的同類物，認(rèn)為華為是在炒冷飯。

那么，“韜定律”究竟是不是“3D堆疊”？華為是不是在炒冷飯呢？

“3D堆疊”是物理手段，利用空間換時(shí)間；“韜定律”也是空間換時(shí)間，但它們之間是有區(qū)別的。

可以說(shuō)，“3D堆疊”縮短的時(shí)間，是宏觀時(shí)間，而“韜定律”縮短的時(shí)間，是微觀時(shí)間。

“3D堆疊”解決的是模組之間的通訊問(wèn)題，本來(lái)DRAM在10厘米外，CPU要數(shù)據(jù)，訊號(hào)就要在跑過(guò)這10厘米，現(xiàn)在兩者疊在一起，距離就從厘米級(jí)縮短到微米級(jí)。

而“韜定律”，本質(zhì)是華為在成熟工藝上通過(guò)“邏輯折疊”、系統(tǒng)協(xié)同實(shí)現(xiàn)的工程優(yōu)化，解決的是單個(gè)核心內(nèi)部的電路通訊問(wèn)題，即把邏輯電路“折疊”起來(lái)，用納米線直接對(duì)接，縮短路徑長(zhǎng)度，提高電路的運(yùn)作效率。

大家可以這樣通俗理解，“3D堆疊”是多顆獨(dú)立的芯片本身在堆疊，分開(kāi)仍然是完整的芯片；而“邏輯折疊”的核心是重新布局單顆芯片內(nèi)部的邏輯門，不可分離。

用更直白的話來(lái)說(shuō)，“3D堆疊”是在封裝時(shí)盡可能讓多顆獨(dú)立的芯片貼得更近，“邏輯折疊”則是在設(shè)計(jì)單顆芯片的圖紙階段就從根本上縮短了信號(hào)的物理傳輸距離。

圖片

哪怕都這樣完美了，但嚴(yán)格來(lái)講，目前華為“韜定律”還不足以成為“定律”，不僅因?yàn)槿狈Φ谌綌?shù)據(jù)驗(yàn)證和行業(yè)共識(shí)，而且性能天花板也十分明顯，預(yù)計(jì)要2031年才能量產(chǎn)等效1.4nm的芯片。

“韜定律”還有一個(gè)無(wú)法避免的問(wèn)題，“邏輯堆疊”首先面臨“熱平衡”災(zāi)難，垂直堆疊導(dǎo)致單位面積功耗密度呈幾何級(jí)暴增，功耗墻比平面芯片來(lái)得更早。

其次，是工藝和良率黑洞，最艱難的是，EDA工具鏈和其他生態(tài)面臨著斷層。

在這個(gè)意義上，“韜定律”實(shí)際是把EUV光刻機(jī)卡脖子的難題，“乾坤大挪移”到3D生態(tài)上去了，難題換了一組，但難度也沒(méi)有降低。

所以，實(shí)事求是看待技術(shù)差距，不吹不黑，“韜定律”能否從華為一家公司的技術(shù)路線圖成為行業(yè)認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)，還需要時(shí)間的驗(yàn)證和回答。

道路是曲折的，前途是光明的。

—完—

PS：碎片化時(shí)代，堅(jiān)持原創(chuàng)不易，歡迎在文章結(jié)尾給我們點(diǎn)一個(gè)【】+【?】，您的支持就是我們繼續(xù)創(chuàng)作最好的動(dòng)力！