2026 年 5 月 25 日,在上海举办的国际电路与系统研讨会(ISCAS 2026)上,华为董事、半导体业务部总裁何庭波正式发表韬(τ)定律,提出以 "时间缩微" 替代传统 "几何缩微",通过逻辑折叠等核心技术,为半导体产业突破摩尔定律瓶颈提供新范式。
一、核心背景:摩尔定律陷入双重困境
过去数十年,半导体行业遵循摩尔定律,核心是 "几何缩微"------ 通过缩小晶体管物理尺寸、提升单位面积晶体管数量来提升性能。但当前该路径已逼近极限:
物理极限:制程逼近 2 纳米及以下时,量子隧穿效应、漏电问题凸显,电子控制难度激增。
经济极限:先进制程(如 3 纳米)晶圆厂投资超 200 亿美元,成本红利消退,仅少数企业能承担。
需求矛盾:AI、大模型等算力需求呈指数级增长,与制程放缓形成 "剪刀差"。
二、韬(τ)定律:核心是 "时间缩微"
"韬(τ)" 源自电路理论的时间常数,代表信号切换状态的基础耗时,τ 越小,电路运行越快。韬定律核心主张:
替代逻辑:以时间缩微(压缩信号时延)替代 "几何缩微"(缩小晶体管尺寸),系统性降低 τ,等效提升晶体管密度与性能。
核心目标:构建器件、电路、芯片、系统四层协同优化体系;预计 2031 年,高端芯片晶体管密度达等效 1.4 纳米制程水平。
实践基础:华为过去 6 年已量产381 款遵循韬定律的芯片,技术路径成熟。
三、关键技术:逻辑折叠(Logic Folding)
逻辑折叠是实现韬定律的核心,突破传统二维平面布局,从电路层面重构设计:
传统瓶颈:平面布局下,芯片规模扩大时,关键信号传输路径变长,延迟、功耗飙升。
折叠原理:将平面电路 "折叠" 为多层结构,缩短关键模块物理距离,把长路径转为短路径,大幅减少信号延迟与功耗。
四层优化体系:
器件层:优化晶体管与互连材料,降低电阻、寄生电容。
电路层:逻辑折叠缩短走线,提升晶体管密度。
芯片层:软硬件全栈协同,动态调度资源。
系统层:重构互联协议(如零取总线),降低通信延迟。
四、落地规划:麒麟芯片率先搭载
2026 年秋季:新一代麒麟手机芯片完整采用逻辑折叠技术,CPU 性能核心频率达 3.1GHz,性能大幅提升。
后续路线:
2027 年麒麟:频率 3.39GHz。
2028 年麒麟:频率 3.71GHz。
2029 年麒麟:频率突破 4GHz。
长期愿景:3-5 年内麒麟 SoC 效率提升 1 倍以上;2035 年 AI 硬件集成度增长 100 倍以上。
五、行业意义:换道超车的中国方案
突破限制:在 EUV 光刻机、先进制程受限背景下,不依赖极限制程,通过设计创新在 14/7nm 等成熟工艺上实现等效先进制程性能。
范式革新:非取代摩尔定律,而是补充几何缩微,为全球半导体提供 "第三条路径",重塑产业格局。
开放合作:华为称 "未来属于开放合作",期待与全球伙伴协同,推动半导体产业持续发展。