1965年,戈登·摩爾在《電子學(xué)》雜志上隨手畫下一條預(yù)測曲線時,大概不會想到,這條日后被稱為“摩爾定律”的曲線,將統(tǒng)治半導(dǎo)體行業(yè)整整一個甲子。
集成電路上的晶體管數(shù)量每兩年翻一番——這條簡明優(yōu)雅的規(guī)律,定義了人類科技進步的速度。從286到酷睿,從功能機到智能手機,摩爾定律是隱形的計時器,為每一代產(chǎn)品的迭代定下了deadline。
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然而,所有的神諭都有失效的一天。當晶體管尺寸逼近原子量級,當量子隧穿效應(yīng)讓電子在納米尺度上恣意“穿墻”,當一座3nm晶圓廠的投資門檻飆升至200億美元時,摩爾定律的喪鐘已經(jīng)敲響多時。英偉達CEO黃仁勛在2026年的多場演講中直言“摩爾定律已死”,并宣告運算時代正式進入“摩爾定律之后”的新篇章。
但真正有趣的問題不是“摩爾定律死了沒有”,而是——下一個定律是什么?
2026年5月25日,上海。在IEEE國際電路與系統(tǒng)研討會(ISCAS 2026)上,華為給出了一個充滿雄心的回答。華為董事、半導(dǎo)體業(yè)務(wù)部總裁何庭波正式發(fā)表“韜(τ)定律”,這是中國在全球半導(dǎo)體領(lǐng)域首次提出指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新原則。
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如果說摩爾定律的核心是“把晶體管越做越小”,那么韜定律的核心就是“讓信號跑得越來越快”——用“時間縮微”替代“幾何縮微”,徹底改寫半導(dǎo)體演進的基本邏輯。
01
退而不死的摩爾定律
要理解韜定律的分量,首先得看清它要取代的到底是什么。
1965年,英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾提出,集成電路上的晶體管數(shù)量大約每18至24個月翻一倍,芯片性能同步翻倍、成本持續(xù)下降。過去半個多世紀,從90納米、28納米一路演進到如今的3納米、2納米,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)幾乎完全沿著這條“幾何縮微”的路線奔馳。
但這條跑了六十多年的老路,如今已經(jīng)到了不得不換軌的時刻。
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物理極限是第一個死結(jié)。3納米制程下,晶體管柵極寬度僅十幾個硅原子,再縮小就會遭遇量子隧穿效應(yīng)——電子會像漏水一樣不受控制地“穿墻而過”,芯片直接失效。這是一道繞不開的物理硬墻。
經(jīng)濟賬同樣算不下去了。建設(shè)一條3納米生產(chǎn)線動輒需要近200億美元,流片一次成本高達數(shù)千萬美元,全球玩得起的玩家已經(jīng)從幾十家銳減到僅剩臺積電、三星、英特爾等寥寥三四家。
更致命的是,單晶體管成本在先進節(jié)點上已經(jīng)不再下降,甚至開始回升。維持了半個世紀“每代晶體管更多、成本更低”的行業(yè)邏輯徹底瓦解。
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何庭波在演講中拆解了一個被行業(yè)遮蔽了六十年的底層事實:摩爾定律從未真正關(guān)于尺寸,而是關(guān)于時間。晶體管縮小是為了開關(guān)更快,互聯(lián)線路變密是為了傳輸更短——每一代技術(shù)迭代的本質(zhì)交付物,都是時間的壓縮。而如今,當幾何縮放已經(jīng)走到物理盡頭,繼續(xù)單純追逐“更小的晶體管”已經(jīng)變成一條投資回報率急劇遞減的不歸路。
02
韜定律
用時間縮微重新定義半導(dǎo)體進化
正是在這一背景下,韜定律登場了。
“韜”(τ)是物理學(xué)中的時間常數(shù),代表一個系統(tǒng)響應(yīng)和傳播信號所需的“基礎(chǔ)耗時”。華為提出的τ定律,核心是用“時間縮微”替代傳統(tǒng)的“幾何縮微”——不再只盯著把晶體管做得更小,而是通過系統(tǒng)性地壓縮信號傳播時延來提升整體芯片性能。
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如果說摩爾定律是一種“橫向擴張”的思路——在平面上塞進更多晶體管,那么韜定律就是一種“縱向挖掘”的思路:不追求把單個晶體管做小,而是讓信號跑得更快。用何庭波在論文中的表述,摩爾定律的幾何縮放時代已經(jīng)結(jié)束,下一個五十年的競爭規(guī)則正在被重新書寫。
韜定律的關(guān)鍵支撐技術(shù)是“邏輯折疊”(LogicFolding)。傳統(tǒng)芯片采用平面二維平鋪設(shè)計,信號從A點跑到B點需要經(jīng)過漫長的繞線路徑,大量時間消耗在走線上。
邏輯折疊的做法相當于把平面電路“折起來”——將數(shù)字、模擬和存儲電路拆分到垂直堆疊的活動層中,大幅縮短關(guān)鍵路徑的走線長度,從而降低信號傳播的電阻和電容負載。
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這并非紙上談兵,而是已有大量工程實踐支撐。何庭波透露,過去六年基于τ定律的技術(shù)思路,華為已成功設(shè)計并量產(chǎn)了381款芯片,覆蓋移動終端、AI加速器、汽車電子、工業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施五大品類。
03
數(shù)據(jù)說話
381款芯片的實證基礎(chǔ)
韜定律最令人信服的地方,在于它不是一場概念發(fā)布會,而是一套已經(jīng)被大規(guī)模量產(chǎn)驗證的方法論。
在固定器件節(jié)點的前提下,華為將晶體管密度從155 MTr/mm2提高到238 MTr/mm2,這一代際提升幅度在傳統(tǒng)幾何縮放路徑下需要三年時間才能實現(xiàn)。SoC性能核心能效提高了41%,最大時鐘頻率提升了近13%。SRAM操作頻率提升超過40%。
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在典型處理核心上,雙層折疊架構(gòu)將時鐘緩沖器數(shù)量減少了50%以上,布線長度減少約30%。而這一切都是在不依賴新光刻工藝步驟的情況下實現(xiàn)的,僅僅通過對邏輯分布在三維空間中的拓撲重組完成。
更值得關(guān)注的是,這套方法論展示出驚人的跨場景一致性:從功耗僅數(shù)瓦的智能手機SoC,到吉瓦級的AI訓(xùn)練集群,在兩個跨度達十二個數(shù)量級的極端場景中,同一套時間縮微框架同時成立。這種前所未有的可擴展性,恰好回擊了行業(yè)對架構(gòu)創(chuàng)新路徑能否適配所有場景的普遍質(zhì)疑。
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華為已經(jīng)規(guī)劃了未來十年的清晰路線圖。今年秋季即將面世的麒麟2026芯片首次采用邏輯折疊技術(shù),麒麟2027芯片已進入“硅后”狀態(tài),實現(xiàn)了實質(zhì)性的芯片進展。預(yù)計到2031年,基于韜定律的高端芯片晶體管密度將達到1.4納米制程的同等水平。
04
韜定律的時代坐標
不是顛覆而是重構(gòu)
韜定律之所以引發(fā)廣泛關(guān)注,不僅在于其技術(shù)突破,更在于它所處的時代坐標。
就在華為發(fā)布韜定律前不久,英偉達CEO黃仁勛多次公開宣稱“摩爾定律已死”。他在2026年1月的播客訪談中直言:“摩爾定律的真正死亡不是晶體管不能再縮小,而是成本無法繼續(xù)下降。晶圓變得更貴了,而不是更便宜了。”黃仁勛甚至聲稱,即使沒有ChatGPT,英偉達依然會贏,“原因不在于AI,而在于摩爾定律的死亡”。
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從時間點上看,華為韜定律的發(fā)布恰好處在行業(yè)對摩爾定律命運集體焦慮的節(jié)點。但韜定律的意義,并非簡單地宣稱“摩爾定律已死”,而是提供了一條不依賴極致制程微縮即可持續(xù)提升芯片性能的可量產(chǎn)路徑。
這正是韜定律最核心的時代價值:在幾何縮放紅利見頂?shù)慕裉欤斎蚨荚趯ふ摇澳柖芍笤趺崔k”的答案時,華為給出了一套貫穿器件、電路、芯片到系統(tǒng)四個層級的完整方案。
業(yè)界此前已有異構(gòu)計算、Chiplet、存算一體等多種“超越摩爾”的探索方向,但多數(shù)停留在局部優(yōu)化層面,缺少一個可以統(tǒng)攝全棧的綱領(lǐng)性框架。韜定律首次建立了一個貫穿晶體管、電路、芯片、系統(tǒng)四個層級的統(tǒng)一優(yōu)化目標,讓工藝工程師、電路設(shè)計師、系統(tǒng)架構(gòu)師和軟件開發(fā)者可以在同一套語言體系中協(xié)同優(yōu)化。
從這個意義上說,韜定律并非要顛覆摩爾定律,而是要重構(gòu)后摩爾時代的競爭邏輯。它將幾何縮放降格為眾多τ縮減手段中的一種,而封裝、存儲帶寬和互聯(lián)設(shè)計獲得了此前僅由先進邏輯節(jié)點獨占的戰(zhàn)略權(quán)重。
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