Huawei-tiedemiehen varoitus: Nvidia lähestyy sirujen fyysistä rajaa

Liao nosti esimerkiksi Nvidian strategian, jossa tekoälyn suorituskykyä kasvatetaan suurilla, paljon laskentaa sisältävillä piireillä ja niiden yhteyteen liitettävällä HBM-muistilla. Hänen mukaansa myös tällä lähestymistavalla on väistämättä katto.

Mooren lain taloudellinen hyöty on hiipunut

Liaon tulkinnan mukaan Mooren lain alkuperäinen taloudellinen lupaus ei enää toteudu samalla tavalla kuin aiemmin. Hänen mukaansa transistorikohtainen kustannus ei ole 16 ja 7 nanometrin valmistussolmujen jälkeen enää jatkuvasti laskenut. Jäljelle ovat jääneet lähinnä suorituskyvyn ja energiatehokkuuden parannukset – ja niidenkin hyödyt pienenevät.

Tämä ei tarkoita, että sirujen kehitys olisi pysähtynyt. Väite on pikemminkin se, että kehitys on muuttunut kalliimmaksi ja vaikeammaksi: pelkkä valmistustekniikan pienentäminen ei enää tarjoa entisenlaista kustannusetua.

Huawein vaihtoehto: Tau-skaalauslaki ja LogicFolding

Huawei esitteli uuden lähestymistapansa toukokuussa 2026. Tau-skaalauslaki on yhtiön ehdotus Mooren lain rinnalle tai sen vaihtoehdoksi. Sen keskiössä ei ole ensisijaisesti transistorin fyysinen koko, vaan se, kuinka nopeasti signaali liikkuu koko laskentajärjestelmässä.

Symboli τ eli tau viittaa signaalin kulkuun kuluvaan aikaan. Tavoitteena on vähentää tiedonsiirron viivettä piirien, muistien ja muiden laskentakomponenttien välillä sen sijaan, että suorituskykyä haettaisiin aina vain pienemmistä transistoreista.

Tau-skaalauslain laitteistollinen toteutus on LogicFolding. Huawei kuvaa sitä kolmiulotteista rakennetta muistuttavaksi suunnittelumenetelmäksi, jossa logiikka-, analogia- ja muistipiirejä järjestetään tiiviimmin ja osin päällekkäin saman sirun sisällä.

Huawein keskeiset lupaukset

Huawei väittää, että LogicFolding voisi kasvattaa transistoritiheyttä 53,5 prosenttia käyttämällä jo saatavilla olevia litografiasolmuja. Menetelmän tarkoituksena olisi siten vähentää riippuvuutta erittäin kallista EUV-litografiaa eli äärimmäisen ultraviolettivalon avulla toimivia valmistuslaitteita kohtaan.

Yhtiö on lisäksi asettanut tavoitteeksi ”1,4 nanometrin luokan” sirut vuoteen 2031 mennessä. Kyse ei ole välttämättä kirjaimellisesti 1,4 nanometrin valmistusprosessista, vaan Huawein arviosta siitä, millaista suorituskykyä ja transistoritiheyttä sen arkkitehtuuri voisi vastata.

Taustalla Yhdysvaltojen ja Kiinan teknologiasota

Huawein esitys on myös strateginen vastaus yhtiön asemaan maailmanlaajuisessa puolijohdekilpailussa. Yhdysvaltojen vientirajoitukset ovat vaikeuttaneet Huawein pääsyä kehittyneisiin valmistuslaitteisiin, kuten ASML:n EUV-skannereihin, sekä johtaviin tuotantokumppaneihin, kuten TSMC:hen.

Tau-skaalauslaki ja LogicFolding kehystetään siksi keinona edetä ilman samaa pääsyä kaikkein kehittyneimpään litografiateknologiaan. Huawein näkökulmasta arkkitehtuurin ja järjestelmäsuunnittelun kehittäminen voisi osittain korvata sen, mitä yhtiö menettää valmistusprosessien tasolla.

Liao on myös myöntänyt, ettei Huawei pysty tällä hetkellä haastamaan Nvidiaa suoraan yhden kortin tai yhden sirun raakatehossa. Sen sijaan yhtiö pyrkii yhdistämään sirut, ohjelmistot ja suuren mittakaavan klusteriverkot kokonaisuudeksi. Huawein CANN-ohjelmistoalusta, MindSpore-kehys ja järjestelmätason verkkoratkaisut ovat tässä ajattelussa yhtä tärkeitä kuin yksittäisen sirun ominaisuudet.

Onko kyse läpimurrosta vai kiertotavasta?

Tässä vaiheessa LogicFoldingin väitteet ovat ennen kaikkea Huawein omia tavoitteita ja lupauksia. Reutersin ja muiden lähteiden mukaan menetelmä on kiinnostava, mutta sen toimivuutta suuressa mittakaavassa ei ole vielä osoitettu. Avoinna on esimerkiksi se, pystyykö arkkitehtuuri tarjoamaan todellista suorituskykyä suhteessa Nvidian tuleviin ratkaisuihin ja säilyttämään samalla hyvän energiatehokkuuden sekä tuotettavuuden.

Siksi Tau-skaalauslakia voi pitää joko uudenlaisena tapana ajatella sirujen kehitystä tai keinona kiertää valmistusteknologian rajoituksia – ainakin siihen asti, kunnes ensimmäiset tuotteet ja riippumattomat testit näyttävät, kuinka hyvin lupaukset toteutuvat.

Huaweille lähestymistapa on silti tärkeä kahdella tasolla. Teknologisesti se siirtää painopistettä transistorien koosta tiedonsiirron nopeuteen ja koko järjestelmän suorituskykyyn. Geopoliittisesti se tarjoaa Kiinan puolijohdeteollisuudelle kertomuksen siitä, että Yhdysvaltojen rajoitukset eivät välttämättä pysäytä kehitystä, vaan pakottavat etsimään toisen reitin.