中国首次定义芯片规则!“韬”定律横空出世,华为绕过高端光刻机量产新一代麒麟芯片,实现弯道超车
这意味着什么?美国花了六年时间布下的芯片封锁网,一夜之间被华为撕开了一个大口子。
这条消息出来没几个小时,整个半导体圈子就炸了。
5月25日何庭波在上海那场国际电路与系统研讨会上,正式提出了一个叫“韬(τ)定律”的东西。
她是华为的董事、半导体业务部总裁,那天她站在台上说的每一个字,感觉都砸在地上能砸出坑来。
说到底,这一回华为玩的不再是大家熟悉的那个老套路。
过去几十年,全世界的芯片公司都在干一件事,把晶体管往死里做小,3纳米、2纳米,越做越小,这就是所谓的“几何缩微”。
这就相当于大家都在一个大平房里拼命把房间隔得越来越小,好塞进更多人。
可现在的问题是,这个平房已经隔到原子级别了,再往下隔,量子隧穿、漏电这些物理现象全跑出来了,成本也高得离谱。
建一条先进晶圆生产线,几百亿美元打底,全世界能玩得起的玩家只剩那么几家了。
华为这次干的,等于是不盖平房了,改盖楼房,他们把原来在一层平面上摊开的逻辑电路,像折纸一样在垂直方向叠起来,变成双层结构。
信号不用再绕大弯横向跑,直接上下楼就行,距离一下子缩短了一大截。
这个就叫“逻辑折叠”,也是“韬(τ)定律”的核心——τ在物理学里代表时间常数,大家可以理解成信号从一个地方跑到另一个地方花的时间。
华为这整套思路就是,我不再死磕把晶体管做多小了,我让信号跑得更快。
效果怎么样?何庭波现场放出的PPT显示,今年秋天要跟着Mate 90系列面世的那颗麒麟新芯片,晶体管密度直接干到了238MTr每平方毫米。
也就是每平方毫米能塞下2.38亿个晶体管,比之前涨了53.5%。这什么概念?
跟英特尔18A工艺基本持平,离台积电初代3纳米的水平也就一步之遥。
CPU大核的频率提到了3.1GHz,能效更是蹿升了41%。更绝的是,这条技术路线不依赖EUV光刻机。
过去想做5纳米以下的芯片,没有阿斯麦那台卖几亿美元一台的EUV光刻机,门都没有。
现在华为告诉你,用成熟制程加上逻辑折叠,一样能做到接近的效果。
六年来华为一声不吭,闷头在这条路上死磕。
何庭波说,她们过去六年基于这套理念,已经设计并量产了381款芯片,覆盖各行各业。
381款,这个数字背后是多少个不眠夜,被卡脖子的人心里都清楚。
2020年之后那段时间,华为手机芯片差点就成了绝唱,多少人觉得麒麟处理器再也回不来了。
后来靠着巨大努力才让芯片重回市场,可去年推出麒麟9030Pro之后,何庭波自己都说了,传统制程微缩的收益越来越有限,手机芯片进入了性能“饱和区”。
再往前走,前面是死胡同,华为干脆换了一条赛道。
这条路不止走到今年秋天就停了。何庭波在演讲中画了一条清晰的路线图:未来十年持续走向全面折叠甚至多层折叠。
预测到2031年,基于这条路子的高端芯片晶体管密度能达到等效1.4纳米制程的水平。
麒麟2027已经在路上了,频率会进一步提到3.39GHz,再往后2028年预计干到3.71GHz,2029年要突破4GHz。
这等于告诉全世界,高端芯片不只有“越做越小”这一条路,我们走“越叠越高”这条路,照样走得通,走得远。
不过话说回来,逻辑折叠技术不是万能药,它是在芯片设计层面的一次创新,制造环节离不开光刻机,工具链、EDA软件这些也还需要时间去补。
但它最重要的意义,是给我们指明了一条新方向:不用再在别人制定的规则里跟跑了,过去几十年,欧美说芯片就得这么做,我们只能跟着学。
现在不一样了,中国企业第一次在全球半导体领域提出了一个具有普遍指导意义的产业定律——“韬(τ)定律”。
何庭波自己说得好:“未来一定属于开放合作,在半导体演进的路径上,没有一家企业可以独自完成所有答案。”
封锁从来挡不住真正的创新,它只会让创新来得更猛,这条路才刚开了个头,后面更值得期待。
参考资料:人民日报

