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华为发表半导体韬定律今天这个非常重磅的新闻,尽可能深入浅出地为大家解读一下吧。首

华为发表半导体韬定律今天这个非常重磅的新闻,尽可能深入浅出地为大家解读一下吧。

首先,芯片进步的一个本质问题是:一秒钟内,能完成多少次有效计算?

过去摩尔定律主要靠“更小、更密”来获得提升:随着制程进步,晶体管越做越小,同样面积里能放下更多晶体管,也就能放下更多计算单元、更大缓存等等;同时,器件开关速度、信号路径和能效也会随制程进步而改善。

但当到了「后摩尔时代」,几何尺度上的缩放越来越接近极限,“做小、做密”就越来越难行得通了。华为这篇论文的核心,正是把视角转向更本质的「时间」:信号走线、缓存访问、片上网络传数据,这些都要花多少时间?

τ(读作韬),可以简单理解为一次关键动作需要花费的时间。过去是通过更密、更多的晶体管,间接换来单位时间内更多计算;现在,则要更直接地从时间入手优化。

论文里介绍了具体的技术:LogicFolding,逻辑折叠。

传统芯片其实也有多层,但上层大多是金属布线层。它们更像管道、电线和道路,负责连接底部的晶体管(逻辑单元和存储单元等)。真正能计算、存储、处理信号的有源电路,主要还是在底部平面。

打个比方,传统芯片更像一座“单层厂房”:机器都摆在一楼,上面架了很多管线和输送带。管线可以很复杂,但机器本身主要还是在一层里排布。两个车间隔得远,信号就得横着跑很长一段路。

LogicFolding的变化,是让上层也成为 active tier。也就是说,上层不只是管线和道路,上层也开始有真正工作的“机器”:逻辑电路、存储电路,乃至部分模拟电路。

这就从“单层厂房”变成了“双层厂房”。楼上的关键位置也部署上“工作机器”,与楼下之间用非常密集的“电梯”连接。原本在平面上隔得远的关键电路,现在可以在垂直方向靠近;原本要横着跑很长的信号线,可以变成更短的上下连接。

路径短了,电阻、电容、延迟和功耗都有机会下降。

所以LogicFolding不是简单多铺一层线,也不是把整颗芯片无脑盖成两层;它更像是把最值得优化的关键路径、时钟网络、SRAM访问路径和片上数据通路,选择性地折到三维空间里。

论文给出的Kirin 2026数据很清晰:晶体管密度从155 MTr/mm²提升到 238 MTr/mm²,单代提升约 55%。这主要不是靠把晶体管本身继续做小,而是靠上下active tiers,把原本平面展开的电路更紧凑地组织起来。

同时,时间成本也在下降。论文提到:性能核心能效提升41%,最高 P 核频率提升接近 13%,代表性处理核心 wire length 降低约 30%,SRAM 工作频率提升超过 40%,等等。

这些数字放在一起看,LogicFolding的价值就很清楚:它既提升了实际物理密度,也缩短了关键信号和数据路径。

频率可以因此提高;如果不冲频率,也可以换来更低功耗、更少等待和更好的持续性能。对手机SoC来说,用户真正感受到的往往不是峰值频率多漂亮,而是同样功耗下更快一点,同样性能下少耗一点电,高负载下稳得更久一点。

难点也正在这里。

多一层有源电路,和多一层金属布线完全不是一回事。布线层主要是“路”,有源电路则是会工作的“机器”,这意味着多了一整套需要制造、供电、散热、测试和保证良率的电路系统。

这也解释了为什么当前更合理的做法是“关键部分先折叠”:只在收益最大的地方使用垂直结构,才能兼顾功耗、散热、良率和设计复杂度。

并且,上下两层还必须连接得足够密、对得足够准。论文提到Kirin 2026的 hybrid-bonding pitch 做到 1.5 微米级,上下层对准精度小于 0.5 微米,还涉及TSV 尺寸、KOZ和间距缩小,以及智能冗余设计。这不是普通意义上的“连起来”,而是要让上下两层有源电路像一个连续系统一样工作。

更深一层的关键信息是:华为在自主可控EDA和设计方法学上,应该已经取得了关键突破!

因为LogicFolding不是先设计完一颗传统 2D 芯片,再把另一层简单接上去。它需要在设计阶段就决定哪些 cell 放上层,哪些留在下层,哪些路径值得跨层;还要把垂直连接带来的电阻、电容、时序、热、电源和良率一起算进去。论文也提到,完整 LogicFolding 需要把多个堆叠有源层当成一个连续设计实体来优化。

这,是量产级芯片上设计和制造的双重突破。

制造上,要做出高密度、高精度、低寄生的上下有源层连接。设计上,要有能支撑三维逻辑重排的EDA和方法学。

过去芯片变强,主要靠把晶体管做小、做密。华为这次给出的思路是:继续提升密度,但不只靠缩小晶体管;同时让信号少走路,让数据少搬家,让计算少等待。

这正是华为发表的韬定律(τ scaling)最值得关注的地方。它说明,中国芯片不只是在追赶先进制程节点,也开始在后摩尔时代的核心问题上,拿出自己的系统性解法,引领整个行业的技术进步!华为发表半导体演进新路径华为发表半导体韬定律