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昨天,2026年5月25日,是“摩爾定律”時代的最后一天。
因為華為昨天用一份論文、一條“韜定律”,徹底回答了一個困擾行業多年的大問題:
“當摩爾定律走不下去的時候,到底要怎么辦?
今天,我們就來深度聊一下華為的“韜定律”以及它的意義。
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一條定律,到底能有什么威力?
眾所周知,半導體行業是講“摩爾定律”的,即“集成電路上可容納的晶體管數目,每隔約兩年便會增加一倍。”
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微觀下的芯片就像城市的街道
這句話的言下之意就是:對芯片廠商而言,別的都是虛的,只有提高設計、制造水平,把晶體管越做越小、越排越密才是真的。
這當然不是什么能用數學計算嚴謹證明的定律,但卻是一種對行業發展邏輯的精準歸納,是由快捷半導體和英特爾創始人之一戈登·摩爾(Gordon Earle Moore)于1965年提出的一個經驗法則,一個“行業指導性思想”。
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乍一看,我們或許會覺得這有什么大不了的,不就是一個行業觀察么?
一句輕飄飄的話,憑什么可以定義價值萬億美元的全球半導體行業?
就憑他是英特爾的聯合創始人嗎?
一句話當然沒有這種能量。
但如果這句話被所有廠商當成真理而虔誠信仰的時候,那就是另一個故事了。尤其是當其他業內大佬紛紛提出與之相通的觀點,彼此構成了一整個理論體系的時候。
要知道:半導體行業不僅有摩爾定律,還有各種從側面協助摩爾定律的其他定律。
Dennard縮放定律——晶體管縮小時,電壓和電流同步等比縮小,功耗密度保持不變。這是摩爾定律的"能耗伴侶",讓性能翻倍的同時不增加發熱。(2005年已失效)
Amdahl定律,并行計算的天花板定律——一個任務里有多少比例是"必須串行"的部分,決定了并行加速的上限。
Wirth定律——軟件變慢的速度比硬件變快的速度更快。摩爾定律讓硬件每兩年翻倍,但軟件工程師因此變得粗放,用越來越臃腫的代碼換開發效率。
Rock定律——芯片制造設備的成本每四年翻一番,這是摩爾定律的"代價面"——性能在漲,但建一條新生產線的錢也在指數級膨脹。
實際上,從那時候起,整個半導體行業,都選擇相信了摩爾的觀察,并開始按照摩爾的話來組織自己的行動。
于是,摩爾定律,成為一種契約、一種行業自我實現的“預言”——兩年之后,我會給你帶來性能翻倍的東西。
基于這樣的承諾,芯片廠商按照這個節奏進行投資和研發、設備商按這個節奏開發光刻機、軟件公司按這個節奏規劃產品迭代、客戶按這個節奏制定采購計劃。
而更加重要的是,摩爾定律的提出,解決了行業里一個非常現實的問題:如何分攤天文數字的研發成本?
一條芯片生產線,里面包括了光刻機在內的上百種尖端設備,造價動不動就是數百億美元。你讓任何一家巨頭公司做這種級別的投入,那都是會帶來巨大爭議的,但摩爾定律卻讓大家心甘情愿地做了幾十上百次這樣的投入。
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臺積電的生產線,里面堆滿了各種設備,絕非只有光刻機才是重要的
原因在于:只要性能每兩年翻倍、成本持續下降,就總會有新的應用場景被解鎖,總會有新的市場涌現來消化產能。所以英特爾愿意建晶圓廠,臺積電愿意投EUV,ASML愿意花二十年開發極紫外光刻機。
因為大家都相信市場會增長,投入會有回報。
摩爾定律是這條產業鏈上所有人共同押注的底層假設,是一種不言自明、理所當然的東西。
結果就是,這些年我們眼看著芯片制程從7nm一路被干到3nm,晶體管數量從69億(蘋果A12)一路被拉到了280億(蘋果M4)。然后,隨著AI時代的到來,對GPU、內存條、硬盤的需求暴增,半導體行業徹底成為了左右打過命運走向的關鍵領域。
這就是“行業定律”的威力,因為當它開始被全行業所信仰,所有人就都為以此為基本假設而進行真金白銀的投入,信的人越多、投入得越多,這種信仰的威力就越強大。
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華為“韜定律”何以終結摩爾定律
本來,全世界都可以跟著“摩爾定律”一路“你好我好大家好”走下去的,但當技術越來越先進,當工藝制程從微米級一直下探到納米級的時候,摩爾定律就開始出問題了。
不是大家不信這老頭的話了,而是摩爾定律撞上了物理學的銅墻鐵壁——量子隧穿。
經典物理學中,能量不夠就過不了障礙,就好比你不踩油門,那車就上不去坡。但電子不是汽車,它的位置是一團概率分布。這團概率霧會滲入障礙物內部,如果障礙足夠薄,滲過去的概率就不為零——電子就這樣"穿墻而過"了。
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在微米級別的晶體管中,這種障壁非常厚重,電子根本穿不過去。但晶體管縮小到幾納米時,勢壘薄到擋不住這種穿透,關不斷的漏電流就由此產生了,這就是幾何縮放的物理極限。
電子是量子粒子,量子隧穿是它的內稟屬性,沒有任何工程手段可以消除。當溝道長度進入2納米、1納米量級,隧穿電流會強到讓晶體管完全失去開關功能,芯片就廢了。
這就是那個困擾全行業的大問題:當摩爾定律失效后,我們要怎么辦?
或者我說得更直白些:物理學的銅墻鐵壁就在那里,我們既然無法打破物理學約束,那要如何提升芯片性能?
行業里的能人異士們當然提出過許多解決辦法,英偉達押注GPU大規模并行,用堆算力核心換性能;蘋果做軟硬一體協同,M系列芯片靠統一內存架構和自研指令集榨干每瓦性能;臺積電轉向先進封裝,CoWoS和SoIC把多顆芯片疊在一起當一顆用;AMD用Chiplet把芯片切成小塊分開制造再拼裝,降成本同時提良率......等等等等。
工程上,大家都有自己的解題思路。
但在總體的行業指導思想上,自從摩爾之后,再無人能夠提出那種“三界大魔皆拱手,十方外道悉皈依”的宏觀原則了。
直到昨天,直到華為終于發布了“韜定律”,回答了那個問題。
來看看華為“韜定律”論文里的幾條核心信息吧!
首先,摩爾定律已經game over了。
論文說:晶體管繼續縮小帶來的紅利已經消失。7nm以下,每個晶體管的成本不降反升;設計一顆2nm芯片的費用超過10億美元。
雖然沒有明確否認摩爾定律,但看了我們之前論述,大家也應該明白:當這句話被挑明了,也就意味著大家不能再像以前一樣跟著摩爾定律去投資產線了。
第二,新框架:把"空間"換成"時間"來衡量進步。
論文說:摩爾定律的本質從來不是"晶體管變小",而是"信號傳遞變快"。小只是手段,快才是目的。所以他們提出用τ(時間常數)作為新的統一衡量標準,貫穿從晶體管(皮秒級)到數據中心(秒級)整個十二個數量級。
以前大家盯著"晶體管有多小",何庭波說這是盯錯了指標。真正重要的是"數據跑得有多快"。就像衡量一座城市不該只看面積,而該看通勤時間——時間才是真正的貨幣。τ縮放就是把這個邏輯系統化。
第三,最有意思的一個,LogicFolding(邏輯折疊),在固定節點上實現代際跨越。
論文說:把芯片從"平鋪"變成"垂直疊起來",讓原本很長的電路信號路徑大幅縮短。在麒麟2026上實測:晶體管密度從155跳到238 MT/mm2(一步頂三年的幾何縮放),能效提升41%,頻率提升13%。
也就是說,以前芯片是"平房",信號從巷子這頭跑到那頭要很長時間。LogicFolding把它改成"樓房",上下層之間打通,信號走樓梯比走平路短得多。關鍵是:沒有換新的光刻機節點,只是重新安排了布局,就實現了以前需要三年才能達到的密度提升。
第四,AI數據中心:數據搬運比計算本身更是瓶頸。
論文說:大型AI集群里,超過80%的能量被"數據移動"消耗,超過70%的成本在數據存儲。減少數據傳輸時間,和減少計算時間一樣重要,甚至更重要。
指出了AI集群的成本關鍵——訓練大模型時,芯片"想"得快不是核心問題,芯片之間"說話"太慢才是。就像一群聰明人開會,不是每個人思考慢,而是麥克風和傳話效率太低,大家都在等。
第五,統一總線(UB):讓幾百塊芯片像一塊芯片一樣工作。 。
論文說:傳統多芯片系統通過多層協議傳數據(PCIe、以太網、InfiniBand疊加),每次轉換都加延遲。統一總線用一套協議打通全部,遠程訪問延遲從幾十微秒壓縮到100納秒,降低約500倍。
這是中國人最擅長的事情——系統工程——統一總線相當于在所有芯片之間建了一條高速直通管道,幾乎瞬間就到。一個機架里幾百塊芯片,對外表現得像一塊大芯片。
第六,3D Folding(3D折疊)破解"面積與周長"的根本矛盾。
論文說:傳統2.5D芯片封裝里,計算能力隨面積增長(N2),但內存帶寬、供電、I/O都只能從芯片邊緣進入,只隨周長增長(N)。芯片越大這個矛盾越尖銳。3D Folding把存儲、供電、光I/O都挪到"垂直方向",讓它們也隨面積增長,徹底解決這個拓撲困境。
想象一棟樓,住的人(計算)隨樓層數平方增長,但電梯(帶寬)只開在邊上,越蓋越高、電梯越不夠用。3D Folding相當于給每層樓都裝了天花板電梯,帶寬和樓層數同步增長,不再卡脖子。
第七,邏輯與存儲重新融合。
論文說:上世紀80年代,CPU和內存被刻意解耦,各自獨立發展。AI時代這個趨勢正在逆轉——數據移動太關鍵,邏輯和存儲必須緊密物理集成,這重塑了整個半導體產業鏈的權力格局:不做芯片只做封裝和存儲的公司,話語權正在變大。
第八,方法論意義:τ是整個行業的共同語言。
論文說:τ縮放是自Dennard縮放(1974年)以來,第一個能統一指導整個計算堆棧(從晶體管到數據中心)的優化原則。
它讓工藝工程師、電路設計師、系統架構師、軟件團隊說同一種語言。
總結就是:幾何縮放時代結束了,下一個十年的競爭不在光刻機節點,而在如何通過垂直堆疊、光互聯、系統架構協同,系統性地壓縮數據在芯片內、芯片間、機架間流動的時間。而且人家也不是純粹玩概念,人家是有實際產品的——華為用六年、381塊量產芯片驗證了這套方法論,并把它最終整理編纂成一個可以替代摩爾定律的新行業指導原則。
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結尾:關于“韜定律”的一些未來推演
首先,顯然,“韜定律”的提出,可以視為一種對游戲規則的重新定義。但看了前面內容,咱們也應該知道,如果想讓“韜定律”越來越穩固,那就需要全行業的從業者真金白銀地進行投入,需要讓所有人按照這個思維去進行布局。
然而,如今的局勢擺在這里,技術上的問題永遠是好解決的,但人心里的那些彎彎繞繞,卻并不是那么好處理。
不過,老局個人倒是比較樂觀的。
原因很簡單,因為半導體這塊,我們一直都是被卡脖子的,遲遲無法獲得最新的光刻技術。也是基于這樣的條件,我們才不得不另辟蹊徑,找到了“韜定律”。
但這個現實換個角度看就是:我們提出了一種不需要最新光刻技術也能造出先進芯片的思路——不需要像“摩爾時代”那樣進行超大規模投入了,不需要再按照兩年的節奏死磕了,通過更優秀的架構設計,我們一樣可以實現目的。
這就很誘人了家人們,因為這是整個行業痛點所在,因為臺積電、三星、英特爾掌握著最先進的生產設備,在“韜定律”的體系下,他們可以發揮出更強悍的能量。
他們要怎么拒絕?
其次,“摩爾定律”時代,因為核心在于晶體管數量增加,所以話語權被把控在了臺積電這樣的晶圓廠手中。但在“韜定律”時代,晶體管數量雖然依舊重要,但核心變成了設計思路以及堆疊技術。
最直接的受益者是封裝廠。當三維堆疊從邊緣技術變成主流路線,臺積電CoWoS、日月光、長電科技這類封裝環節的玩家,從配角升格為主角。封裝能力的差距,將直接體現在系統級性能上,而不再只是成本高低的問題。
存儲廠商的議價權同樣在上升。τ縮放的核心判斷之一是邏輯與存儲必須重新融合——物理距離決定數據傳輸時間,傳輸時間決定系統性能。SK海力士、三星的HBM部門,從過去被動等待設計需求,變成主動影響系統架構的關鍵方。誰的HBM帶寬更高、集成更緊密,誰就掌握AI芯片的性能上限。
光互聯是另一個正在崛起的戰場。銅線在Tb/s量級下物理上已經力不從心,近封裝光I/O方向將誕生新的核心供應商,這個市場目前仍高度分散,窗口期還在。
真正受到沖擊的,是那些單純依賴制程領先吃溢價的商業模式。節點優勢依然重要,但它的護城河深度在收窄。未來的競爭格局,將從"一個維度定勝負"變成封裝、存儲、互聯、架構多維度的系統集成能力之爭。整合能力,正在取代單點領先,成為新的核心競爭力。
這對“韜定律”被廣泛認可更是利好消息。
因為在“摩爾定律”的時代,這些廠商在臺積電、三星、英特爾面前其實都是配角,但他們也想上桌吃飯——“韜定律”就是這些人上桌的一個機遇所在,非常匹配他們的利益訴求。
畢竟,你總不能阻止我奔向更好的人吧?
最后,也是最有意思的一個點:華為已經在這個項目上忙活六年了,已經推出381款不同領域的芯片了。那你猜我們在這個領域上積累了多少先發優勢呢?我們在設計、工具、材料、工藝上又積累了多少籌碼呢?
對于勤勞、聰明、踏實的中國工程師來說,六年已經足夠改天換地了。
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