文/观察者网 吕栋

“在不享受缩微红利、且光刻机台受限的情况下,我们怎么样才能维持每一两年给客户提供更好产品的承诺呢?”5月25日,华为董事、半导体业务部总裁何庭波站在ISCAS 2026的演讲台上说道。

台下坐着全球最顶尖的电路与系统专家,他们中的大多数人过去几十年都在同一套规则下工作——那套规则叫摩尔定律。而当何庭波用平静的语气说出“几何缩微的时代正在结束”时,几乎没有人提出异议。这不是一个激进的判断,而是行业公认已久的现实。

真正值得关注的是:华为提出了一条新路——韬(τ)定律。“空间和时间本来就是一体两面的。而失去了几何缩微能力并不意味着我们也失去了时间微缩能力。我们由此提出,应该把关注焦点从几何尺度的缩微转移到时间尺度的缩微,把时间缩微作为电子系统演进的新纲领。”何庭波说道。

这是中国在全球半导体领域首次提出指导产业发展的新原则。

消息一经公布,舆论迅速沸腾。“华为掀翻摩尔定律”、“华为终结摩尔定律”之类的标题刷屏。但如果仔细读何庭波的论文原文,会发现一个更准确的事实,华为的目标从来不是掀翻桌子,而是在桌子在摇晃的时候,找到一种让所有人继续坐稳的方式。

就像何庭波所说,在τ为中心的思想下,我们找到了新路径。而要把这条路径彻底打通,还需要整个行业的共同努力。

华为麒麟芯片

掀翻摩尔定律,不是华为的目标

要理解韬定律到底在说什么,得先搞清楚摩尔定律的本质。

戈登·摩尔在1965年提出的那个观察,后来被提炼成“每18到24个月晶体管数量翻一番”。但这条“定律”从来不是物理学意义上的必然,它更像一份行业契约:所有人按照这个节奏研发、投资、建厂,于是预言自我实现。

真正支撑这个节奏的,是登纳德缩放定律——晶体管缩小后功耗密度保持不变。两条定律叠在一起,构成了信息工业半个世纪的底层信仰:每一代用更低的成本造更多的晶体管。

但登纳德缩放在2005年前后率先失效。进入个位数纳米时代后,每一步缩微都是指数级的成本和难度提升。一座3纳米晶圆厂的建设成本百亿美元起步,全球玩得起的玩家屈指可数。更重要的是,7纳米之后,纯粹靠尺寸缩小带来的收益已经趋于平缓。

这不是华为一个人的判断。

台积电、英伟达、AMD、SK海力士,整个行业都在同一个方向上摸索了将近十年。英伟达花十年砸出来的NVLink,解决的是芯片间数据传输的时间;台积电的CoWoS和3D封装,解决的是电路层和芯片层的时间;SK海力士的HBM,解决的是存储与计算之间的时间。每家公司都在从自己的角度压缩时间,只是之前没人把这些努力放在同一个坐标系下。

韬定律做的,恰恰是把这个坐标系立了起来。

何庭波把时间常数τ拆成了四层:晶体管层、电路层、芯片层、系统层。每一层都有不同的办法压缩信号传播时间。这听起来很技术,但本质逻辑并不复杂:既然缩小晶体管越来越难,那就想办法让信号跑得更快。

导线有阻力,越长阻力越大,信号越慢。如果把关键路径上的物理距离缩短,或者把电路从平面折叠成多层,信号就能少跑路、少排队。

以华为的麒麟手机芯片为例,在引入逻辑折叠之前,华为用了三年时间,才把晶体管密度从126 MTr/mm²推到155 MTr/mm²;而在2026年,逻辑折叠一步就将这个数字带到了238MTr/mm²。“2026年秋冬季,我们将带来惊喜。不是饱和,不是延续,而是阶跃式的提升!”何庭波说道。

制程工艺没有大幅提升,但晶体管密度提升了50%。从这个角度看,韬定律不是在“取代”摩尔定律,而是在摩尔定律趋缓甚至失效的地带,用系统能力给它“续命”。

台积电的先进制程仍有不可替代的价值,但韬定律把它从唯一的选择变成了多条路径当中的一条。过去量空间,现在量时间,听起来只是换了个单位,但上一次半导体行业更换度量衡,还是1965年。

华为提出方向,需要全产业链润色

韬定律之所以出自华为,而不是同样在探索这条路的英伟达或台积电,有其必然性。

先进光刻设备受限,让华为比别人更早、更迫切地面对一个问题:如果制程缩微成为障碍,如何通过工程设计来达到同样的效率目标?这听起来是个劣势,但恰好是通信出身的华为的优势领域。从程控交换机到5G基站,华为几十年积累的核心能力之一,正是把大量分散的节点组织成一个协调运转的系统。

当AI时代的数据中心越来越像一个超大型通信网络,华为的长板突然有了新的战略价值。

麒麟2026的逻辑折叠是一个具体的例子。传统芯片电路铺在一个平面上,信号左右绕行,走线越长越慢。逻辑折叠把电路从一层展开成两层,像把一张纸对折,原本要横着跑很远的信号路径,折叠后纵向直通。数据的传输距离更短、供电更稳定,数据通路的面积减少了超过60%。

在系统层面,华为做了更激进的事。灵衢总线用统一协议替代了AI集群中层层叠叠的通信协议栈,系统通信延迟从几十微秒降到约100纳秒,降了近500倍。Hi-ONE光互连引擎用光替代铜传输数据,单模块带宽8Tb/s,传输距离从不到1米扩展到100米。Atlas 960 SuperPod用灵衢把15488张昇腾卡连成一个超节点,让几万张卡像一台机器一样协同工作。

但这里有一个必须指出的边界:华为的方案再精巧,也有自己的天花板。逻辑折叠需要极致的混合键合工艺,键合间距要缩到2微米以下;光互连需要高密度的硅光子器件;整个系统需要先进的封装能力来支撑。这些都不是华为一家能独立完成的。

“韬定律”的四层优化体系,每一层分属不同的产业环节。晶体管层依赖代工厂的工艺能力,电路层需要EDA工具链的全面重构,芯片层考验的是设计方法论,系统层则离不开光模块、封装、存储等供应链的配合。华为提出了方向,画出了蓝图,但蓝图上的每一笔,还需要整个产业链来填色。

韬定律,是华为的一份产业邀请

韬定律发布当天,何庭波的论文在中国科学院科技论文预发布平台公布。她在论文中写了一句有分量的话:“τ缩放是自登纳德定律以来,第一个在整个计算栈中建立共享优化目标的缩放原则。”

这句话的潜台词是:以前产业链各干各的,做代工的只管把晶体管做小,画电路的只管布线,写软件的只管写代码,大家语言不通。现在,“τ定律”把所有人拉到同一个账本前,全部用时间单位来算账。工艺专家省下的5皮秒,和架构师省下的5皮秒,在总账本里的权重一模一样。

这听起来很美好,但要真正落地,这条路上还有非常多的挑战。

最难的骨头是EDA工具链。以往设计芯片的软件工具都是在二维孤岛下运行的,团队A负责平面布线,画完交给团队B,最后交给团队C去算散热。到了三层、四层折叠的时代,这种串行的工作方式行不通了。工程师在软件里画下第一笔电路时,软件就得在三维空间里同时计算电学、热学和算法约束。目前,这样的工具链几乎是从零开始。

热管理是另一个被低估的挑战。把多层芯片叠在一起,单位体积的发热量会急剧上升。何庭波在演讲中表示,热压力同样涵盖器件、电路、芯片和系统,从毫瓦到吉瓦,横跨12个数量级。华为开发了片内高密电容来应对瞬态电流冲击,但更根本的散热方案,需要材料、封装、散热器等整个上游链条的共同突破。

还有标准和生态的问题。英伟达的CUDA生态用了十几年才建成,台积电的先进封装也是多年积累的结果。华为的灵衢总线和逻辑折叠要成为行业标准,需要的不只是自己的技术实力,更是整个产业生态的接受和适配。

何庭波在论文最后写了一段话,很多人可能无意中忽略了:“大量开放问题,无单一组织可独立解决——工具链、标准、基准、器件物理、经济模型均需跨界协作。本文既是一线实践报告,也是产业邀请。”

华为吹响了换道突围的冲锋号,这无疑是非常好的。但从产业发展来说,还有很多实际的技术难关需要去攻克、去优化。换条路走没有错,但面对这条没人走过的前路上的荆棘,更需要勇气和耐心。

这既给了我们现有产业链一个新的机会,同样也给了新的挑战。如果整个行业耐得住寂寞,大家一起齐心协力,抱团前行,那么也许不用到2031年,等效1.4纳米的目标就能实现。

过去六十年,半导体行业的竞争核心是谁先做到下一个纳米。这个赛点决定了几代工程师的职业生涯,决定了几万亿美元的资本流向。如今,这句话的有效期正在到期,取而代之的关键变成了:谁能让信号少跑一纳秒。华为给出了一个答案,但答案的验证,需要整个行业一起来写。

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