這套新原則的核心,是徹底轉變業界衡量進步的指標。摩爾定律追蹤的是幾何尺度——在固定面積的矽晶圓上能塞入多少越來越小的電晶體。而 Tau 尺度定律追蹤的是 時間(τ):更具體地說,是訊號穿過元件、電路、晶片乃至整個運算系統的速度 。它把問題從「能把電晶體做得多小?」改成「能讓訊號跑得多快?」。
支撐這個理念的配套架構稱為 LogicFolding。既然最先進的極紫外光(EUV)微影設備短期內無法取得,華為就不再執著在單一平面上縮小電晶體,而是把邏輯電路垂直堆疊成 3D 結構。根據華為的說法,這種做法能在使用成熟製程節點的前提下,把電晶體密度提升約 55%,同時改善功耗效率 。何庭波也在 ChinaXiv.org 發表了相應的論文《多層電子系統的時間尺度理論》,替這套架構打下數學基礎 。
華為明確給出的野心是:在 2031 年之前,晶片電晶體密度要達到 相當於 1.4 奈米等級製程 的水準,而且全程不會用到艾司摩爾最高階的 EUV 微影機台 。第一款全以 Tau 尺度定律設計的麒麟(Kirin)晶片,預計今年稍晚就會出現在 Mate 系列裝置上 。
要理解 Tau 尺度定律的意義,很難脫離華為自 2019 年以來的制裁背景。被切斷全球最先進製程工具之後,理論上華為的半導體路徑會撞上一堵由成熟製程構成的天花板。Tau 尺度定律就是想透過徹底改寫遊戲規則,直接撞穿這堵天花板 。
華為表示,過去六年他們一直默默以這套框架進行研發,至今已經量產 381 款基於此架構的晶片設計 。何庭波在接受新華社採訪時,用了一句話來總結這段歷程:「沒有退路,就是勝利之路」。
這套策略也把整場競爭重新定位。華為不再沿著傳統摩爾定律曲線追趕,因為那條路需要不受限制地取得全球微影供應鏈。華為企圖說服業界,真正的進展指標應該是系統層級的「從輸入到產出結果所需時間」,而不是規格表上的電晶體數量 。這是一場在中國自己的條件下重新定義半導體領導權的嘗試,並且特別把重心放在 AI 叢集和資料中心效能,因為在那裡的系統延遲遠比單顆電晶體密度更重要 。
必須強調的是,至今沒有任何獨立第三方驗證過華為的效能或良率宣稱。反覆被引用的「2031 年達 1.4 奈米等效電晶體密度」是華為自己的預估值,並非第三方基準測試得出的結果 。垂直堆疊邏輯電路的商業化可行性,多年來一直困擾著整個半導體業界,主要挑戰來自散熱與製造複雜度。LogicFolding 能否在量產規模上解決這些問題,仍然是未知數。
即使如此,Tau 尺度定律依然標誌著一項真正的里程碑:這是第一次有中國主要科技公司嘗試為全球半導體產業設立一條新的指導原則,而不是單純追隨源自西方的定律 。
這套新原則的核心,是徹底轉變業界衡量進步的指標。摩爾定律追蹤的是幾何尺度——在固定面積的矽晶圓上能塞入多少越來越小的電晶體。而 Tau 尺度定律追蹤的是 時間(τ):更具體地說,是訊號穿過元件、電路、晶片乃至整個運算系統的速度 。它把問題從「能把電晶體做得多小?」改成「能讓訊號跑得多快?」。
支撐這個理念的配套架構稱為 LogicFolding。既然最先進的極紫外光(EUV)微影設備短期內無法取得,華為就不再執著在單一平面上縮小電晶體,而是把邏輯電路垂直堆疊成 3D 結構。根據華為的說法,這種做法能在使用成熟製程節點的前提下,把電晶體密度提升約 55%,同時改善功耗效率 。何庭波也在 ChinaXiv.org 發表了相應的論文《多層電子系統的時間尺度理論》,替這套架構打下數學基礎 。
華為明確給出的野心是:在 2031 年之前,晶片電晶體密度要達到 相當於 1.4 奈米等級製程 的水準,而且全程不會用到艾司摩爾最高階的 EUV 微影機台 。第一款全以 Tau 尺度定律設計的麒麟(Kirin)晶片,預計今年稍晚就會出現在 Mate 系列裝置上 。
要理解 Tau 尺度定律的意義,很難脫離華為自 2019 年以來的制裁背景。被切斷全球最先進製程工具之後,理論上華為的半導體路徑會撞上一堵由成熟製程構成的天花板。Tau 尺度定律就是想透過徹底改寫遊戲規則,直接撞穿這堵天花板 。
華為表示,過去六年他們一直默默以這套框架進行研發,至今已經量產 381 款基於此架構的晶片設計 。何庭波在接受新華社採訪時,用了一句話來總結這段歷程:「沒有退路,就是勝利之路」。
這套策略也把整場競爭重新定位。華為不再沿著傳統摩爾定律曲線追趕,因為那條路需要不受限制地取得全球微影供應鏈。華為企圖說服業界,真正的進展指標應該是系統層級的「從輸入到產出結果所需時間」,而不是規格表上的電晶體數量 。這是一場在中國自己的條件下重新定義半導體領導權的嘗試,並且特別把重心放在 AI 叢集和資料中心效能,因為在那裡的系統延遲遠比單顆電晶體密度更重要 。
必須強調的是,至今沒有任何獨立第三方驗證過華為的效能或良率宣稱。反覆被引用的「2031 年達 1.4 奈米等效電晶體密度」是華為自己的預估值,並非第三方基準測試得出的結果 。垂直堆疊邏輯電路的商業化可行性,多年來一直困擾著整個半導體業界,主要挑戰來自散熱與製造複雜度。LogicFolding 能否在量產規模上解決這些問題,仍然是未知數。
即使如此,Tau 尺度定律依然標誌著一項真正的里程碑:這是第一次有中國主要科技公司嘗試為全球半導體產業設立一條新的指導原則,而不是單純追隨源自西方的定律 。