华为发布"韬定律"

今日,华为发布半导体"韬(τ)定律"概念。在2026国际电路与系统研讨会上,华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波在题为《半导体新路径探索与实践》的主旨演讲中,正式发表了这一定律。这是中国在全球半导体领域首次提出指导产业发展的新原则。

预计到2031年,基于该定律的高端芯片晶体管密度将达到1.4纳米制程的同等水平。

何庭波署名的论文《A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems》已提交至中国科学院科技论文预发布平台,论文详细介绍了"韬(τ)定律"。

核心原理

“韬(τ)定律"是自登纳德缩放定律以来,首个在整个计算栈建立统一优化目标的缩放原理。该定律不再将晶体管面积,而是将"时间"本身作为技术进步的核心衡量指标。

论文展示了两个量产级别的验证案例:在移动SoC方面,逻辑折叠技术在相同器件节点下,实现了晶体管密度55%的阶跃式提升,以及41%的能效增益;在AI系统方面,由具备内存语义统一总线架构、近封装Hi-ONE光学I/O,以及edge-to-surface 3D折叠技术共同构成的协同设计技术栈,预计到2035年将实现超过100倍的硬件集成度增长。

关键技术方向

混合键合与TSV

未来十年,逻辑折叠技术预计将从局部关键路径折叠,演进为全面、多层级的折叠架构——即在单个封装内集成三层、四层甚至更多有源层堆叠。

这一演进将有赖于两大技术支撑:低温混合键合技术,有助于放宽各堆叠层之间的热预算要求;以及TSV(硅通孔)落点下移,从顶层金属层下移至M6金属层,此举可释放超过30%高层布线资源。

2026-2035年,晶体管密度预计将提升至接近甚至超过每平方毫米4亿个晶体管。逻辑折叠技术还将显著提升麒麟芯片CPU核心频率,并为迈向4 GHz甚至更高频率铺平道路。

3D堆叠

论文指出,3D堆叠的发展将是必然。“扇出困境"将导致2.5D扇出型封装扩展能力受阻,而3D堆叠则将解决这一困境。

大约在2030年以前,昇腾超节点产品线仍将依赖一系列成熟技术组合:Chiplet、2.5D扇出,以及基于微凸点和标准间距混合键合的3D堆叠。

2030年左右,昇腾990将首次把逻辑折叠技术引入AI加速器领域;自那之后,3D堆叠将成为2035年前性能扩展的主要承载方式。

从铜互连到光互联

论文提出,在每颗AI芯片400 Gb/s的带宽水平下,铜缆互连仍然是成熟、可靠且易于实现的方案。但当单芯片带宽提升至数 Tb/s 级别时,铜互连在物理层面将难以为继。

华为半导体开发了高密度光互连节点引擎(Hi-ONE)——一种近封装光引擎。该方案可为每个模块提供8 Tb/s带宽,将SerDes所需传输距离从约100厘米缩短至约5厘米。

战略启示

何庭波在论文最后直言,未来资金应当重视τ,而不是仅仅追随制程工艺节点。竞争优势不再单纯依赖最先进光刻工艺,从战略地位来说,封装技术、内存带宽和互联架构设计如今也和先进制程节点同样重要。