华为半导体又有新突破!封锁吧,美国再封锁上个十年八年,中国的一切问题都解决了。
好久没有关注过华为的发布会了,这次一吃瓜就被华为喂了个大的。
5月25日,在上海国际电路与系统研讨会现场,华为半导体业务部总裁何庭波在演讲中,正式提出了名为“韬定律”(τ)的全新芯片发展路径,同时还公布了一组相关数据:在过去6年来,基于这条技术路线,华为已经成功设计并量产了381款芯片,覆盖了从消费电子到AI计算的全场景需求。

在过去半个多世纪以来,全球半导体产业都在沿着摩尔定律的路径前进。每18个月把晶体管尺寸缩小一半,在同样面积的芯片里塞进更多元器件,以此实现性能翻倍。
但这条路走到今天,晶体管尺寸已经快逼近单个原子的物理极限了,继续缩小的成本指数级飙升。3纳米、2纳米工艺的生产线造价,已经突破百亿美元级别。更不要说不可或缺的阿斯玛极紫外光刻机,单台售价超过10亿元人民币,还被美国严格禁止对华出口。
美国也正是掐准了这一点,把摩尔定律当成了智子,利用它来卡我们的脖子。只要封锁先进光刻机不让中国碰到,中国的高端芯片能力就永远追不上美西方的先进水平。
然而,华为韬定律的提出,为我们打破美国的科技封锁提供了一种新的可能性。
它跳出了缩小晶体管尺寸的传统框架,把性能提升的核心目标,从“空间缩微”转向了“时间缩微”。不再纠结于单个元器件的大小,而是专注于缩短电信号在芯片内部的传输路径,通过优化整体架构来提升计算效率。
翻译成人话,意思就是:传统的芯片设计,就像在二维平面上搞城市规划。所有的建筑物,也就是晶体管,是都趴在地面上,信息就是穿行其中的车辆。在过去几十年来,为了让城市能容纳更多的人、处理更多的事,人类一直在想方设法把房子盖得更小、更密,把路也修得更窄。这就是传统的芯片设计思路,也就是几何缩微。
但现在,随着摩尔定律的边际效应越来越弱,越建越小的房子已经快挨着原子了,越修越窄的路也快堵死了。整座城市的通勤时间越来越长,交通成本越来越大。
而韬定律的出现,以及其所对应的“逻辑折叠”技术,则是要把二维的超级城市折叠成三维的摩天大楼。如此一来,原本可能需要几个小时的城市通勤,现在坐电梯几分钟就能完成。信号传输的路径短了,延迟自然大幅降低,性能也就随之提升。

更重要的是,这条技术路径不需要依赖最先进的极紫外光刻机。华为在官方表述中明确提到,相关性能提升,是在固定的器件节点上实现的。换句话说,就算只立足于国内目前已经成熟的深紫外光刻工艺,也能通过架构优化实现芯片性能的持续跃升。
拜韬定律和逻辑折叠技术所赐,华为现在的底气明显比之前更强了。最新的目标是,到2031年,要用这套新的技术方案,让国产高端芯片的晶体管密度,达到等效1.4纳米制程的水平。
相比之下,台积电用传统工艺实现同样水平的量产时间,是2028年。台积电是传统工艺造芯片的绝对龙头,没有之一,而华为在相关领域的冒头时代,说直白点也就是头初生牛犊。但就是这么头初生牛犊,现在却给自己立下了一个志比天高的目标,要在未来5年之内,将中国半导体的制造工艺,和世界最先进水平缩短到只有3年……

此情此景,如果我要是台积电老总,大概会忍不住当场训斥一句:
“华子!老哥我奉劝你一句:年轻人不要太气盛!”
当然,人家华为的工程师也是有话讲的:
“不气盛叫年轻人吗?”
需要特别指出的是,韬定律并不是一个突然冒出来的概念,而是华为顶住了美国多年来的高压制裁,投入海量的人力、物力和财力,硬生生给闯出来。
2019年,在美国的实体清单落地之后,华为一度面临“无芯可用”的绝境,消费者业务最核心的麒麟芯片被迫停产,高端手机市场份额大幅下滑。
被包围了,就要想办法反围剿,搞长征。在那段艰苦的日子里,华为启动了芯片领域的备份项目,由何庭波带队,放弃了对先进制程的盲目追赶,转而投入到系统级架构创新的研究中。

如今,一晃眼快8年过去了。381款量产芯片的成绩,已经证明了这条新路线的可行性。今年秋季即将发布的新一代麒麟手机芯片,将首次搭载逻辑折叠技术,在相同工艺节点下实现性能的大幅跃升。
到2030年,这套架构还将应用于华为昇腾AI芯片,支撑起超大规模AI计算集群的算力需求。现在,华为的昇腾芯片已经成为国内AI企业替代英伟达产品的核心选择,英伟达CEO黄仁勋在前不久还公开承认,英伟达在中国AI芯片市场上的份额,“已经在很大程度上让给了华为”。
在报道这桩新闻的时候,路透社有这样一句评价:韬定律也好,逻辑折叠技术也罢,这些都不是华为在单纯炫技,而是在美国制裁压力下不得已为之的战略求生。传统的发展路径被完全锁死,反而倒逼华为跳出了对西方技术路线的路径依赖,探索出一种全新的技术可能性。
华为韬定律的公布,最大的意义不是宣布中国已经在半导体领域实现了对西方的弯道超车,而是从根本上改变了全球半导体产业的竞争规则。
在过去几十年来,全球半导体的竞争,高度聚焦于制程工艺这个单一标尺,由此就带来了对先进光刻机和先进制程生产线这些高门槛资产的你争我夺。美国就可以通过控制这些核心节点,实现对整个产业的话语权掌控。

而韬定律的出现,相当于开辟了一个全新的战场。未来芯片性能的提升,既可以延续摩尔定律,走传统的美国路线,专注于把制程做得更小;也可以实践韬定律,走创新的中国路线,探索对系统级架构的优化。美国的答案不再是唯一解,中美两条技术路线并行的双轨时代,正在到来。
当然,我们必须清醒地认识到,新定律和新技术的提出,并不意味着中国半导体已经全面赶上了国际先进水平。在最尖端的物理制程工艺上,我们依然和西方存在明显差距。“韬定律”的落地也还需要解决散热、成本、良率等一系列实际问题
但至少,新可能的出现证明了一件事情,它打破了中国人乃至全人类的迷思。就算没有西方技术的支持,其他国家也是可以做出高端芯片的。封锁未必就是阻碍技术进步的鸿沟,也有可能是倒逼自主创新的催化剂。
黄仁勋走了,韬定律来了,很好,很好。这两件事都是值得庆祝的。

不要害怕美国的封锁,人家要封锁,就让他们封锁去吧。再封锁上个十年八年,没准中国的一切问题就都解决了。
有道是:
才饮长沙水,又食武昌鱼。万里长江横渡,极目楚天舒。不管风吹浪打,胜似闲庭信步,今日得宽馀。子在川上曰:逝者如斯夫!
风樯动,龟蛇静,起宏图。一桥飞架南北,天堑变通途。更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖。神女应无恙,当惊世界殊。