Huawei haluaa kiertää sirukilpailun pullonkaulan – tavoite on 1,4 nm:n verrokkitiheys vuoteen 2031 mennessä

Huawei on esitellyt uuden tavan jatkaa sirujen kehitystä tilanteessa, jossa pääsy kaikkein kehittyneimpiin valmistuslaitteisiin on rajoittunut. Shanghaissa järjestetyssä IEEE:n vuoden 2026 International Symposium on Circuits and Systems -konferenssissa (IEEE ISCAS) Huawei Semiconductor -liiketoiminnan johtaja ja yhtiön Scientist Committee -tiedekomitean puheenjohtaja He Tingbo esitteli Tau (τ) -skaalauslain sekä siihen liittyvän LogicFolding-arkkitehtuurin. 1

Huomiota herättävin tavoite on kunnianhimoinen: Huawei sanoo huippuluokan sirujen voivan saavuttaa vuoteen 2031 mennessä transistoritiheyden, joka vastaa 1,4 nanometrin eli 14A-luokan valmistusprosessia. Ilmaisu on kuitenkin tärkeä. Huawei puhuu suunnittelulla ja järjestelmätason optimoinnilla saavutettavasta 1,4 nm:n verrokkitiheydestä – ei siitä, että yhtiö pystyisi jo nyt valmistamaan itsenäisesti aidon 1,4 nm:n prosessin ilman TSMC:tä tai muita alan johtavia valmistajia. 14

Mitä Huawei julkisti IEEE ISCAS 2026 -tapahtumassa?

He Tingbon pääpuheenvuoro, jonka otsikko oli ”New Semiconductor Path in Practice”, esitteli Tau-skaalauksen uutena periaatteena puolijohteiden ja elektronisten järjestelmien kehittämiseen. Perinteisesti alan kehitystä on kuvattu ennen kaikkea geometrisena skaalauksena: transistorien fyysisiä mittoja pienennetään, jotta samalle pinta-alalle saadaan enemmän laskentatehoa.

Huawei ehdottaa tämän rinnalle tai osittain tilalle aikaskaalausta, jossa keskiöön nostetaan järjestelmän aikavakio τ – erityisesti se, kuinka kauan signaalien kulkeminen ja tiedon käsittely järjestelmässä kestää. Yhtiön mukaan tavoitteena ei ole luopua prosessitekniikasta, vaan yhdistää laite-, piiri-, siru- ja järjestelmätason parannukset niin, että käytännön laskentateho kasvaa pienemmällä viiveellä ja energiankulutuksella, vaikka transistorien fyysinen pienentäminen hidastuisi. 16

Miten LogicFoldingin pitäisi toimia?

LogicFolding on uuden lähestymistavan keskeinen arkkitehtuuri. Huawei kuvaa sen tapana järjestää logiikkaa perinteisiä tasomaisia asetteluja tehokkaammin. Tavoitteena on lyhentää kriittisiä signaalireittejä ja pienentää johtimien vastuksesta sekä kapasitanssista syntyviä kuormia. Tämä voisi parantaa sekä tehollista transistoritiheyttä että suorituskykyä ja energiatehokkuutta. 14

Huawei kuvaa kokonaisuutta usean tason yhteisoptimointina:

• Komponenttitaso: transistorien ja yhteenliitäntöjen vastusta, loiskapasitanssia ja muita aikavakioon vaikuttavia tekijöitä pyritään pienentämään.
• Piiritaso: LogicFoldingilla lyhennetään tärkeitä reittejä ja sijoitetaan logiikkaa tehokkaammin.
• Sirutaso: ohjelmisto, arkkitehtuuri ja laitteisto suunnitellaan yhdessä todellisten käyttökuormien ympärille.
• Järjestelmätaso: eri komponenttien välisiä tiedonsiirtoja ja muistihakujen viiveitä pyritään vähentämään. 1

Siksi julkistusta on täsmällisempää pitää sirujen suunnittelumenetelmänä kuin uutena litografiaprosessina. Pienempi valmistussolmu voi lisätä transistorien määrää pinta-alayksikköä kohti, mutta myös arkkitehtuuri, liitännät, paketointi, muisti ja käyttötarkoitukseen sovitettu suunnittelu vaikuttavat siihen, kuinka paljon hyötyä kokonainen järjestelmä tuottaa.

Mitä väite 381 sirusta tarkoittaa?

Huawei kertoo Tau-skaalauskehyksen tukeneen 381 sirun suunnittelua ja massatuotantoa kuuden viime vuoden aikana. Sirut ovat yhtiön mukaan liittyneet muun muassa älypuhelimiin ja tekoälylaskentaan. 16

Huawei esittää luvun osoituksena siitä, että kyse ei ole vain teoreettisesta ideasta. Saatavilla oleva raportointi ei kuitenkaan sisällä riippumatonta auditointia kaikista 381 sirusta eikä standardoitua vertailua niiden suorituskyvystä, transistoritiheydestä tai energiatehokkuudesta. Luku on siksi syytä esittää Huawei-yhtiön omana ilmoituksena, ei riippumattomasti vahvistettuna näyttönä uudesta koko toimialan skaalauslaista.

Huawei on lisäksi kertonut, että syksyllä 2026 julkaistava uusi Kirin-mobiiliprosessori ottaa LogicFoldingin kokonaisuudessaan käyttöön. 4 Kaupallinen siru toimii ensimmäisenä konkreettisena testinä: riippumattomat purkuanalyysit ja suorituskykymittaukset voivat myöhemmin osoittaa, näkyvätkö arkkitehtuurin väitetyt hyödyt oikeissa tuotteissa.

Miksi 1,4 nanometrin tavoite voi johtaa harhaan?

Sirujen yhteydessä esimerkiksi ”1,4 nm” ei tarkoita yksiselitteisesti yhtä tiettyä fyysistä mittaa, vaan yleensä kokonaista valmistusteknologian sukupolvea. Huawein tavoite on tätä rajatumpi: yhtiö tavoittelee arkkitehtuurin ja järjestelmäsuunnittelun avulla transistoritiheyttä, joka olisi verrattavissa 1,4 nm:n prosessiluokkaan. 18

Tämä ei tarkoita, että Huawei tai kiinalainen valimo olisi osoittanut pystyvänsä valmistamaan tuotannossa aidon 1,4 nm:n prosessin. On tärkeää erottaa toisistaan kolme eri väitettä:

1. Aito 1,4 nm:n valmistussolmu: valmistusprosessi tuottaa kyseiseen teknologiatasoon liittyviä rakenteita.
2. 1,4 nm:n verrokkitiheys: sirulle saadaan vastaava määrä transistoreja pinta-alaa kohti suunnittelu-, sijoittelu- tai integrointitekniikoilla.
3. Vastaava järjestelmäsuorituskyky: valmis tuote saavuttaa tietyssä käyttötarkoituksessa saman tasoisia tuloksia.

Nämä voivat liittyä toisiinsa, mutta ne eivät ole sama asia. Huawein ilmoitus tukee yhtiön asettamaa tavoitetta toisesta kohdasta. Se ei yksin todista ensimmäistä eikä takaa kolmatta.

Taustalla TSMC-riippuvuuden katkeaminen ja vientirajoitukset

Strategiaa selittää Huawein asema maailmanlaajuisessa sirukilpailussa. Yhdysvaltojen rajoitukset vaikuttivat yrityksiin, jotka käyttivät yhdysvaltalaista teknologiaa HiSiliconin sirujen valmistamiseen, ja katkaisivat käytännössä Huawein pääsyn TSMC:n johtavaan ulkoiseen valmistusketjuun. Sen jälkeen yhtiö on joutunut rakentamaan suuremman osan puolijohteiden toimitusketjustaan kotimaisten kyvykkyyksien, muun muassa SMIC:n, varaan.

Yhdysvaltojen vientivalvonta rajoittaa myös Kiinan pääsyä kehittyneisiin puolijohdeteknologioihin ja valmistuslaitteisiin. Reutersin vuonna 2025 julkaisemassa raportissa, joka viittasi TechInsightsin analyysiin, SMIC:n kerrottiin edelleen kamppailevan siirtymisessä seuraavan sukupolven tuotantoon. Huawein kannettavassa tietokoneessa käytetty siru perustui raportin mukaan vanhempaan 7 nm:n N+2-prosessiin.

Tämä auttaa selittämään, miksi Huawei korostaa sellaisia parannuksia, joita voidaan tehdä siruarkkitehtuurissa ja järjestelmäsuunnittelussa sen sijaan, että kehitys olisi täysin riippuvainen uusimmista litografialaitteista.

Kotimaisen tuotannon mahdollisuudet näkyivät jo aiemmin. Vuonna 2023 julkaistu Huawei Mate 60 Pro käytti SMIC:n valmistamaa kotimaista 7 nm:n luokan prosessoria. Puhelin merkitsi Huawein paluuta 5G-kykyiseen lippulaivamalliin sen jälkeen, kun rajoitukset olivat vahingoittaneet vakavasti yhtiön kulutuselektroniikkaliiketoimintaa.

Mitä julkistus todistaa – ja mitä ei?

Huawein esitys osoittaa, että yhtiö hakee koordinoitua, suunnitteluvetoista tapaa kehittää siruja ja on liittänyt lähestymistapaansa konkreettisia välitavoitteita. Lähin niistä on syksyllä 2026 odotettava Kirin-siru; pidemmän aikavälin tavoite on 1,4 nm:n verrokkitiheys vuoteen 2031 mennessä. 14

Julkistus ei kuitenkaan todista, että Huawei olisi saavuttanut TSMC:n kehittyneimmän valmistusteknologian, että SMIC pystyisi tällä hetkellä valmistamaan aidon 1,4 nm:n solmun tai että LogicFolding tuottaisi ennustetut hyödyt kuluttaja- ja tekoälytuotteissa. Näihin kysymyksiin tarvitaan tietoa saannoista, virrankulutuksesta, ohjelmistoyhteensopivuudesta, vertailutesteistä ja riippumattomasta teknisestä analyysistä.

Strateginen merkitys on silti huomattava. Jos Huawei pystyy puristamaan rajoitetusta valmistusteknologiasta enemmän suorituskykyä ja tiheyttä, se voi pienentää käytännön haittaa, jonka TSMC:n kaltaisista valmistajista jälkeen jääminen aiheuttaa. Huawein ehdotus onkin parasta ymmärtää yrityksenä muuttaa kehityksen mittaria: kysymys ei olisi enää vain siitä, kuinka pieni yksittäinen transistori on, vaan siitä, kuinka tehokkaasti koko laskentajärjestelmä siirtää ja käsittelee tietoa.

Toistaiseksi Tau-skaalaus ja LogicFolding ovat lupaavia, mutta suurelta osin yhtiön omiin ilmoituksiin perustuvia väitteitä. Syksyn 2026 Kirin-julkaisu ja sitä seuraavat riippumattomat testit näyttävät, onko Huawei löytänyt kestävän vaihtoehtoisen kehityspolun – vai uuden tavan kuvata olemassa olevan valmistusteknologian rajoissa tehtävää optimointia.