前沿導讀
《聯合早報》副總編輯韓詠紅女士針對華為提出的韜定律及邏輯折疊技術發布專欄新聞指出:
邏輯折疊技術的提出與驗證,對華為來說是一個重大成就。因為無法獲得先進EUV光刻機,華為通過優化架構、軟硬協同,在更成熟的工藝上做出接近先進制程的性能。華為并沒有被美國的制裁所打倒,而是積極探尋未來的技術路徑。
但是在另一方面,通過系統改良另辟蹊徑的概念極好,不過這個優秀的補救措施還不足以彌補制造上面的差距,始終要面對EUV光刻機這個難關。
戰略價值
華為提出的韜定律,一方面是為了探索未來半導體產業的技術路徑,另一方面也在沒有先進設備的前提下,通過邏輯折疊技術去提升芯片的性能,以此來彌補當下缺少高性能芯片的窘境。
從英特爾聯合創始人摩爾根據自己的經驗總結出摩爾定律開始,已經過去了60多年。
在這60多年的時間里,全球半導體產業一直遵循著摩爾定律的“幾何縮微”范式,通過光刻、刻蝕等工藝不斷縮小晶體管尺寸,在單位面積內集成更多晶體管,從而實現性能提升、功耗下降以及制造成本的降低。
幾乎全球的芯片供應鏈體系都是圍繞著摩爾定律展開技術研發,歐美企業的制造設備和軟件工具、日本企業的制造材料、中國臺灣臺積電以及韓國三星的制程工藝技術,都是以縮小晶體管體積,提升晶體管密度的核心思想推動產業進步。
而華為提出的韜定律,則是將摩爾定律縮小晶體管體積的思路,轉變為縮短信息交互的速度,以此來提升性能。
韜定律縮短時間的思路并不是華為第一個想出來的,英特爾、臺積電、AMD等企業均在多年前就已經嘗試通過3D堆疊設計以及先進的封裝技術,將已經設計好的邏輯芯片與存儲芯片通過封裝技術相結合,以此來縮短芯片之間的信息交換速度。
但是華為基于韜定律所開發的邏輯折疊技術,則是在最基礎的芯片設計層面進行電路布局的堆疊設計,這與英特爾、AMD、臺積電此前開發的3D封裝技術存在本質區別。
國際層面都將3D堆疊的封裝技術當做一個備選項,也就是在當前工藝下提升性能的輔助優化方案,并不是主推的技術思路。此前英特爾用封裝技術提升芯片性能,但是被AMD用先進制程制造的芯片全方位壓制。
何庭波在技術大會上面已經給出了華為芯片未來的發展趨勢,就是持續推進韜定律所衍生的邏輯折疊技術,不斷提升芯片的核心頻率以及晶體管密度。在沒有EUV技術的前提下,韜定律是華為芯片的核心發展思路。
縮短信息的交互時間,這是國際層面之前探索過,面向未來的芯片發展路徑,但是縮小晶體管體積依然是行業內首推的技術方案。而中國大陸地區無法購買到先進的制造設備,無法繼續走縮小晶體管體積的傳統路線,華為就帶頭研發縮短時間的備選方案。
被動選擇
據《財經雜志》與海思總裁何庭波的對話內容顯示:
華為內部此前有兩個判斷,一個是摩爾定律未來會無法推動芯片產業發展,另一個就是華為此前研發的邏輯折疊技術需要10年才能有所突破。
如果中國企業可以獲得EUV光刻機,那么華為不一定會走如今的技術路徑。但歷史沒有如果,恰恰是因為美國的出口管制,讓中國企業失去了選擇權,所以華為提前入手邏輯折疊技術,提前撞上了所有人都要面對的問題。
何庭波已經闡明了自己對于芯片發展的觀點,如果能獲得最先進的EUV,那么華為不一定會走如今的技術路徑,傳統技術路徑依然是首要選擇的方案。摩爾定律早晚都會出現臨界點,并且成為約束芯片產業發展的難題,華為只不過是提前在這個約束下工作。
在《財經雜志》發布的專欄報道當中,也非常詳細寫明了華為韜定律當下所面臨的難點。
韜定律及邏輯折疊技術,單靠一家公司根本無法完成,需要工具鏈、制造鏈、封裝鏈、系統鏈共同演進,最終形成產業共識與生態協同。
這就非常像摩爾定律的發展歷史,從提出發展概念,到持續推動產業發展,必須要供應鏈企業一起共同推進,進而形成一種產業共識,讓所有企業都將縮短晶體管體積、提升晶體管密度作為產業發展的核心要素并持續推進。
既然在設計領域進行電路堆疊,那么支持邏輯堆疊技術的EDA工具必不可少。北京大學集成電路學院是最早在該領域宣布取得技術突破的團隊,正在依靠華為提出的技術開發配套的軟件工具。
軟件設計層面最先有了進展,下一步就是解決制造設備以及制造技術的問題。
有工程師向《財經雜志》表示稱,半導體工藝和制造的突破,一定都是靠數量、時間堆出來的。EDA的突破是一個較為積極的信號,但是距離整個產業的生態閉環,還有大量工程空白需要填補,制造工具鏈仍然是華為韜定律以及邏輯折疊技術的最大挑戰之一。
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