Huawei попереджає про фізичну межу для чипів Nvidia: що таке Tau Scaling і LogicFolding

Huawei виводить дискусію про майбутнє чипів за межі звичної формули «менший техпроцес — вища продуктивність». Ляо Хен, fellow Huawei та головний науковець компанії з напівпровідників, заявив, що індустрія не зможе безкінечно нарощувати обчислювальну потужність лише завдяки зменшенню транзисторів, збільшенню кристалів і підключенню дедалі більшого обсягу пам’яті HBM.

Йдеться про позицію Huawei, а не про усталений консенсус усієї галузі. Експерти по-різному оцінюють, наскільки новаторським і практично ефективним виявиться запропонований компанією підхід.

Чому Nvidia наближається до «стіни»

Ляо стверджує, що Nvidia, TSMC, Intel, Samsung та інші провідні виробники не можуть нескінченно підвищувати продуктивність за рахунок щільнішого розміщення транзисторів. Транзистори вже наближаються до фізичних меж сучасного виробництва, а переваги подальшого зменшення поступово слабшають.

Прикладом він називає розвиток прискорювачів Nvidia для штучного інтелекту. Компанія створює дедалі більші процесорні кристали або складніші корпуси, одночасно додаючи навколо них більші обсяги високошвидкісної пам’яті HBM. Така стратегія справді дає змогу нарощувати потужність, але водночас загострює проблеми площі, енергоспоживання, тепловиділення, з’єднань між компонентами та виробничої складності.

За словами Ляо, галузь може ще певний час рухатися цим шляхом, однак подальше масштабування неминуче матиме межу. Він попередив, що після її перетину система може зіткнутися з каскадними проблемами — образно кажучи, зі «сніговою лавиною».

Чому Huawei шукає інший шлях

Для Huawei це не лише теоретична суперечка. Американські санкції обмежили доступ компанії до ключових постачальників передового обладнання для виробництва чипів, зокрема до найсучасніших літографічних систем ASML. Через це гонка, побудована винятково на переході до нових і нових техпроцесів, стала для Huawei значно складнішою.

Компанія пропонує оптимізувати не тільки геометрію транзисторів, а й те, наскільки швидко сигнали та дані проходять через чип, між його компонентами та всією обчислювальною системою. Ідея полягає в тому, щоб отримувати приріст продуктивності на рівні архітектури й системи, не покладаючись винятково на найпередовіші літографічні інструменти.

Tau Scaling Law: масштабування через час

Tau (τ) Scaling Law — запропонована Huawei концепція, яку компанія подає як альтернативу традиційному геометричному масштабуванню транзисторів, що історично пов’язують із законом Мура. Замість питання «наскільки меншим можна зробити транзистор?» Huawei пропонує зосередитися на питанні «наскільки швидко можна переміщати інформацію системою?».

У межах цієї концепції головним орієнтиром стає скорочення затримки передавання сигналу та часу виконання операцій. Huawei заявляє, що це може допомогти одночасно підвищити ефективність, щільність розміщення логіки й загальну продуктивність електронних систем.

Пов’язаною з Tau Scaling архітектурою є LogicFolding. Її мета — збільшити ефективну щільність і швидкодію завдяки організації логічних схем та системних з’єднань, а не лише завдяки зменшенню фізичних розмірів транзисторів.

Першою перевірять мобільний Kirin

Huawei заявила, що першими чипами з підтримкою LogicFolding мають стати процесори Kirin для смартфонів, заплановані на пізніший період 2026 року. Після виходу їх зможуть дослідити незалежні галузеві аналітичні та спеціалізовані компанії, зокрема під час аналізу конструкції й розбирання пристроїв. Саме це стане першим повноцінним зовнішнім тестом заяв Huawei.

Очікується, що результати такого аналізу покажуть, чи дає нова архітектура практичну перевагу та наскільки вона здатна скоротити відставання від конкурентів. Поки що заявлені можливості залишаються переважно прогнозом самої Huawei, а не незалежно підтвердженим технологічним проривом.

«18-поверхова пагода» проти «п’ятишарового торта»

Окремо Ляо описав індустрію штучного інтелекту та обчислень як «18-поверхову пагоду». Його модель значно детальніше розкладає ланцюг створення обчислювальної потужності: від сировини, електронних хімікатів і виробничого обладнання — через транзисторні процеси, пакування, архітектуру чипів, компілятори та програмне забезпечення — до алгоритмів, моделей і прикладних продуктів.

Це можна порівняти з моделлю «п’ятишарового торта», яку використовує генеральний директор Nvidia Дженсен Хуанг. У ній екосистема ШІ складається з енергії, чипів та обчислювальної інфраструктури, хмарних дата-центрів, моделей штучного інтелекту й застосунків.

Різниця передусім у рівні деталізації. Хуанг описує великі функціональні блоки, тоді як Ляо розділяє їх на численні проміжні ланки та підкреслює залежність кожного рівня від інших. Слабкість у матеріалах, обладнанні, пакуванні, програмних інструментах або моделях може обмежити можливості всієї системи.

Дві окремі екосистеми напівпровідників

Політичний висновок Ляо пов’язаний із санкціями та експортними обмеженнями. На його думку, стратегічна конкуренція між США та Китаєм означає, що кожній стороні потрібна повна екосистема виробництва й постачання напівпровідників, а не розрахунок на єдиний глобальний ланцюг, до якого всі мають вільний доступ.

Наявні матеріали підтверджують прагнення Huawei інтегрувати та посилити китайський ланцюг постачання. Водночас вони містять обмежені прямі деталі щодо точного формулювання Ляо про необхідність створення двох повністю самодостатніх екосистем. Тому цю частину варто сприймати як загальний стратегічний висновок із його виступу, а не як дослівно підтверджену цитату.