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华为发布“韬定律”:重塑行业范式,或破解摩尔定律瓶颈

在近期举行的2026国际电路与系统研讨会上,华为公司董事兼半导体业务部总裁何庭波,首次阐述了半导体领域全新演进路径——“韬定律”。这项突破性的理论,成功打破了半导体行业沿用五十余年的摩尔定律范式,预示着未来芯片性能提升将不再局限于制程的微缩。

文 / 编辑部 · 2026/05/26 · 阅读约 4 分钟

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华为发布“韬定律”:重塑行业范式,或破解摩尔定律瓶颈

昨日,在2026国际电路与系统研讨会的舞台上,华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波女士发表了主旨演讲,首次向全球公布了华为在半导体领域的创新成果——“韬(τ)定律”。据悉,华为凭借此定律,在过去六年间已成功研发并量产了381款芯片。预计到2031年,采用该定律的高端芯片在晶体管密度上,有望达到与1.4纳米制程芯片相当的水平。

长期以来,全球半导体产业的发展一直遵循着摩尔定律的核心思想。这项由英特尔联合创始人戈登·摩尔于1965年提出的定律指出,集成电路上的晶体管数量大约每两年就会翻一番。其本质是通过不断缩小晶体管的尺寸,从而在单位面积内集成更多的晶体管,实现芯片性能的提升和成本的降低。

数十年来,芯片制造工艺从90纳米、28纳米一路精进,直至3纳米甚至2纳米,半导体产业始终沿着“几何缩微”的道路前行。然而,随着先进工艺日益逼近物理极限,这条路径正面临严峻挑战。一方面,晶体管尺寸已无限接近物理极限;另一方面,先进制程的研发成本、能耗以及工艺复杂性急剧攀升,性能提升的边际效益逐渐递减,摩尔定律的增长势头显现出“见顶”的担忧。

面对这一困境,“韬定律”将研究重心从传统的“尺寸”转移到了“时间”维度。物理学和电子学中,时间常数τ常被用来描述电路中的时间延迟以及电阻、电容特性。在芯片设计领域,围绕降低时延、优化数据流和提升互连效率的相关研究已积累多年。

何庭波指出,未来芯片性能的提升将不再仅仅依赖于更小的制程,而是可以通过降低系统中各种“时间成本”来实现,包括信号传播、内存访问、互连与同步延迟等。通过在器件、电路、芯片以及整个系统层面上持续压缩统一的“时间成本”,以τ这一跨层级性能指标为核心,实现整体性能的飞跃。

上海交通大学集成电路学院教授周健军表示:“‘韬定律’的核心突破在于,它彻底重构了半导体行业沿用了五十余年的摩尔定律演进范式。技术发展不再受限于缩小器件几何尺寸以提高晶体管密度,而是以时间常数τ作为核心的物理锚点,进行全方位的协同优化。”

围绕“韬定律”,华为提出了“τ缩微”的概念,即在器件、电路、芯片和系统等各个层级,都定义一个特征时间常数,并将其缩减作为统一的优化目标。同时,“逻辑折叠”作为一种创新的设计方法论被引入。该方法通过在垂直方向上将数字、模拟及存储电路进行有源层堆叠,在三维空间内重新布局电路,从而缩短关键路径、降低互连延迟,并在性能、功耗与芯片面积之间实现协同优化。

何庭波在中国科学院科技论文预发布平台发表的论文中强调:“τ缩微以时间本身而非晶体管面积作为衡量技术进步的首要指标。”论文预示,在未来十年,电子系统的发展将由时间缩微而非几何缩微来引领。这意味着,半导体产业的演进将从单一的晶体管工艺转向器件、架构、软件和系统的全栈协同,从关注“芯片能做得多小”转变为追求“计算速度有多快、系统响应有多及时”。

关于“韬定律”在工程实践中的具体应用,何庭波介绍,它已构建了一个贯穿器件、电路、芯片到系统层面的多层级协同优化体系。例如,在电路设计上,逻辑折叠技术能够突破传统平面布局的物理限制,有效缩短关键路径的走线长度,显著降低信号传播的电阻和电容负载,从而大幅提升晶体管密度和电路性能。在芯片层面,通过全栈软硬芯协同设计,可以基于实际工作负载对指令流和数据流进行细粒度控制,提高系统级效率,并缩短端到端的执行时间。

何庭波透露,即将在今年秋季发布的“麒麟芯片2026”将首次成功应用逻辑折叠技术,它基于全新的自由逻辑设计理念,从单层扩展至双层,实现了晶体管密度等指标的大幅提升。她还指出,诸如此类的创新成果将逐步应用于2027年及以后量产的芯片产品中。

展望未来,何庭波预计,到2031年,基于“韬定律”的高端芯片在晶体管密度方面将达到1.4纳米制程的同等水平。周健军教授认为,“韬定律”为半导体产业开辟了一条全新的演进路径,它不仅重塑了行业基础发展准则,更有效延续了摩尔定律带来的技术红利。他强调,这项理论对全球半导体技术的迭代具有引领性价值,同时也为国内产业链提供了新的发展方向:芯片制造不再过度依赖尖端光刻设备,先进封装的战略地位显著提升,通过电路创新、架构革新和系统级优化,同样可以弥补工艺制程上的不足,打造出高性能的芯片产品。不过,作为一项新提出的方法论,“韬定律”在不同场景的适用性,以及与现有设计工具和产业生态的适配问题,仍需要持续的实践验证和优化。

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