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文:王智遠 | ID:Z201440
上周四,半導體回調,趁勢加了點倉。
CPO那邊漲得沒邊了,我覺得,錢接下來大概率往半導體主線流。買完也就沒太放心上,結果今天一開盤,半導體直接被拉飛了。
原因是華為發了個東西,叫「韜定律」,朋友圈刷屏,券商群也在轉。我一開始以為是又發新芯片了,點進去一看,不是那回事。
01
這是一條「定律」,華為說,它要替代摩爾定律。
說實話,這玩意兒已經超出我的知識范圍了,半導體吧,大方向我能看出個大概,但芯片設計細節,我純外行一個。
于是,花了大半天去查。何庭波在IEEE上發的那篇論文原文我啃了一遍,中英文的行業分析翻了七八篇,有些段落反復看了三遍才算弄明白。
查完之后發現,這事兒最有意思的地方,是查資料過程中,撞上一個事兒,很震驚:「納米」這個數字,是假的,我之前也不知道。
你買手機,看到「3納米芯片,比上一代5納米更先進」,本能覺得3比5小,越小越好,我也一直這么以為的。
結果不是的,3納米芯片里面,沒有任何一個物理特征真的是3納米。
給你算筆賬:一個硅原子的直徑大概0.21納米;3納米,就是15個硅原子排在一起的寬度;一顆晶體管有柵極、溝道、源極、漏極,這么多結構全塞進15個原子的空間里?
造不出來的。
真實情況是,「3納米制程」里最小的物理特征尺寸大概在13納米左右;這話是一個在半導體行業干了多年的工程師發在Medium上的技術文章,我反復對過好幾遍。
那「3納米」這個名字到底怎么來的?
我又往歷史上翻;美國有個半導體行業媒體叫EEJournal,寫過一篇好文章,標題直接叫《No More Nanometers》,別再提納米了。
里面提到一段歷史:
Intel從1972年的10微米工藝到1995年的0.35微米工藝,整整23年,制程名稱都對應真實的柵極物理長度,那時候說「0.35微米」,芯片上真的有個東西是0.35微米。
1997年之后,就不是這么回事了,制程數字開始跟物理尺寸脫鉤,越往后越離譜。
芯片拆解機構TechInsights寫了篇評論,標題叫《Nanometer Nonsense》,翻譯過來就是「納米胡扯」。
里面說臺積電和三星,直接把5納米工藝改標成4納米賣給客戶,工藝一個字沒改,換個標簽就算「新一代制程」。
還有一組數據更直觀:
Intel「10納米」制程的晶體管密度大概是102 MTr/mm2。臺積電「7納米」的密度大概是96 MTr/mm2。
Intel的10納米,比臺積電的7納米還要密,一家的10比另一家的7更先進;到這個份上,數字已經不是用來衡量任何東西的了。它成了一個商標。
說白了,全球半導體行業那個最核心的度量標準,「幾納米」,從1997年就不再是一個測量值了,它變成了一套行話,大家約定俗成的排序系統,誰的數字小誰就「更先進」。
至于跟芯片的物理現實還有沒有關系,已經沒人較真了。
這些資料查完,我腦子里蹦出來的第一個念頭:這把用了將近三十年的尺子,底下居然是空的;那華為今天做的事,性質就變了,它試圖在說:這把尺子,該換了。
02
既然知道尺子是假的,那假了將近三十年,怎么沒人換?我查下去才明白,是沒人敢換。
先說說背景。
摩爾定律這東西,嚴格來說根本不是一條「定律」,1965年,戈登·摩爾在《Electronics》雜志上發了篇文章,他觀察到一件事:
集成電路上的晶體管數量大概每兩年翻一番。就這么多,一個人的一次觀察。
它跟牛頓定律、熱力學定律完全兩碼事。那些是自然規律,你認不認它都在那兒,摩爾定律它能成立,因為整個行業選擇讓它成立。
我查到一個組織叫ITRS,全稱「國際器件與系統路線圖」。
這幫人從1998年到2016年,專門干一件事:提前好幾年告訴全行業,下一個制程節點叫什么名字,應該達到什么指標。
你品品,一個行業的進步速度,被提前安排好的,這張路線圖一發出來,整條產業鏈就開始跟著它轉。
EDA公司知道往哪個方向開發設計工具了,晶圓廠知道產能怎么排、價格怎么定了,芯片設計公司的產品規劃有時間表了,投資人手里的估值模型有錨點了,客戶的驗收標準有依據了。
一張表,管了一整條鏈,這就是摩爾定律真正的力量。
它是一份產業合同,整條供應鏈簽的是同一份協議,用同一套語言,踩同一個節拍。
我們現在回過頭想,那個「納米」數字早就跟物理現實脫鉤了,大家還在用,為什么?
因為換尺子的代價,比忍受一把不準的尺子,大太多了。
你換個度量標準試試,從設計工具到晶圓廠報價,從產品路線圖到資本市場的估值邏輯,全得跟著翻一遍。
所以,牽一發動全身,沒人愿意為了「更準確」三個字,去掀掉整張桌子。
我覺得這才是理解華為「韜定律」的鑰匙;很多人看到華為提出τ縮放,第一反應是,技術行不行?技術當然重要,但真正難的是共識。
摩爾定律花了六十年建立的東西,是一套讓全球幾千家公司同步運轉的協調機制;華為要挑戰一份簽了六十年的行業合同,這才是這件事真正的分量。
03
說到這兒,可以看華為拿出來的那把新尺子了。
韜定律,學名τ縮放;τ是希臘字母,讀作「tau」,在電路理論里代表時間常數;說人話就是:信號從一個狀態切到另一個狀態,要花多長時間。
舊尺子量空間,晶體管能縮多小;新尺子量時間,信號能跑多快。
這兩把尺子的差別,是把整個「進步」的定義都給你換了。
舊尺子的邏輯很線性:你要芯片更快,就得把晶體管做得更小;要做得更小,就得用更先進的光刻機;路就一條,設備就那么幾家能造,臺積電和ASML掐住了這條路的喉嚨。
華為什么處境大家都知道,EUV光刻機買不到,最先進的制程節點用不上,按舊尺子的邏輯,路就堵死了。
τ這把尺子打開了一個完全不同的局面。
信號跑得快不快,看一個公式:τ = R × C。R是電阻,C是電容。要讓τ降下來,路子不止一條,可以降R,可以降C,也可以倆一塊降。
關鍵在哪兒呢?R和C能下手的地方,不光在晶體管那一畝三分地上。
互連線能調,走線方式能改,電路的堆疊結構能變;再往上,芯片架構能重新設計,系統層的總線協議也能換。
換句話說,從底到頂,處處都有空間可以摳,只要最終的τ在往下掉,性能就在漲。
另外,何庭波的論文把這套體系拆了四層。
最底下那層叫器件層,說白了,折騰晶體管本身的電阻和電容,讓它們別那么「堵」;第二層是電路層,她提了一個核心玩法,叫「邏輯折疊」。
這概念我琢磨了好一陣才搞明白。
傳統芯片啥樣呢?所有邏輯門都攤在一個平面上,信號要從這頭狂奔到那頭。路一長,電阻電容全上來了,τ自然就高。
邏輯折疊干的事是:
把關鍵路徑上的電路從平面「折」起來,像疊被子一樣,摞到兩層甚至更多層,再用混合鍵合技術把上下層連上,走線距離一短,R和C嘩啦啦往下掉。
論文里給了組數據,我核過:
工藝節點不變的情況下,邏輯折疊把晶體管密度干到了提升53.5%,能效提升了41%;不換光刻機、不換產線,純靠設計手法摳出來的。
還有一張麒麟芯片的頻率路線圖,挺直觀的。
2023年麒麟9000s,主頻2.6 GHz。2024年麒麟9020,2.65 GHz。2025年麒麟9030 Pro,2.75 GHz。這三代走的都是傳統平面設計。
2026年秋季要發的麒麟2026,上邏輯折疊了,頻率一下跳到3.1 GHz。論文里還預測,到2029年能干到4 GHz。
注意看:
2.75到3.1,制程一個字沒動,頻率了12.7%。按舊尺子看,這事兒不該發生;按新尺子看,τ在降,性能在漲,完全說得通。
芯片層和系統層我就不細說了,大概意思是:
靠軟硬件全棧配合來壓縮執行時間,靠重新設計總線協議來降低通信延遲,AI系統那邊的目標更大,預計到2035年硬件集成度能漲100倍以上。
說回最核心的,τ和「納米」最大的區別就一句話:納米只給你指了一條路,τ劈開了一整個面。
可以在器件、電路、架構、系統上動手;四層全開,你隨意;光刻機不是最先進的?沒事,在其他三層找補回來就行。
當然不是說制程不重要,能拿到最先進的工藝,τ肯定降得更快,何庭波在論文里也說了,就算幾何縮放繼續往前走,τ優化依然獨立有效,兩邊不沖突。
它跟制程是補充關系,只不過當制程那條路走不通的時候,給畫了另外幾條路;一把舊尺子只認一條路,一把新尺子認四條路,這就是區別。
04
不過話說回來,發明一把新尺子是一回事,讓全世界都認這把尺子是另一回事,這中間的距離,比大多數人想的要遠得多。
何庭波自己在論文里也沒繞開這些坎。我捋了捋,至少三道硬關。
第一道,工具鏈。
現在全球芯片設計用的EDA工具,什么Synopsys、Cadence、Mentor,整個軟件體系都是圍著「幾何縮微」建的。
你要用τ縮放的思路去設計芯片,工具得跟著變。
邏輯折疊把電路從平面折成了立體,傳統EDA那套布局布線的算法處理不了這種結構,這是底層設計范式的遷移,不是小修小補。
第二道,基準測試。
舊體系里,你說自己「3納米」,大家心里有個譜,知道大概對應什么級別的性能和密度。數字雖然不準,好歹有個共識。
τ縮放要建立可信度,得拿出一套自己的基準測試體系。
何庭波在論文里也提了,叫「τ輪廓基準」,要讓每一層的τ值能被量化、被比較、被同行驗證,這套東西現在還不存在。
沒有公認的基準,「等效1.4納米」就只是華為自己報的一個數;跟當年「納米」從真實度量滑向營銷標簽的起點,沒有本質區別。
第三道,也是最難的,利益格局。
臺積電、三星、Intel,現行的納米體系對它們有利。它們手里有最先進的光刻機,有最成熟的制程工藝。按舊尺子量,它們就是行業標桿。
你讓它們換一把新尺子,換一套對自己不一定有利的評價體系,憑什么?這是權力問題。
我查了一些歷史上度量衡更替的例子,越查越覺得這事兒不樂觀。
米制取代英制,法國大革命時期就開始推了;到今天,美國還在用英尺英寸。兩百多年,換了個長度單位都沒換徹底。經濟學領域也一樣。
GDP作為衡量國家發展的核心指標,毛病一堆,上世紀九十年代就有人提「人類發展指數」要取代它;三十年過去了,全世界財經新聞第一行寫的還是GDP。
尺子一旦嵌入了一整套運轉體系,它就成了基礎設施的一部分;你要拆它,就是在拆整個地基。
所以,韜定律的走向,我理解的,大概是這樣的:
技術層面,它真的有點東西;381款芯片量產不是PPT,53.5%密度提升和41%能效提升是硬數據,麒麟2026秋天發布就是驗證窗口。
不過得說清楚一件事:
這381款里,大多數走的是傳統設計下的τ優化,真正用上邏輯折疊的,麒麟2026是第一款。這個數字證明τ思路在廣泛場景下可用,不是說381款都達到了旗艦級的性能躍升。
這些數字扛不扛得住市場檢驗,幾個月后就能見分曉,但真正的考場在會議室里。
有沒有第二家公司愿意用τ來衡量自己的芯片?有沒有EDA廠商愿意圍著τ去開發新工具?有沒有一份新的行業路線圖,能讓哪怕十家公司坐在同一張桌子前,看同一張表?
一家公司可以發明一把尺子,讓整個行業認這把尺子,需要的是另一種能力。
摩爾定律走到今天,是物理極限、經濟規律雙重夾擊下,慢慢失效的;韜定律能不能接上位置,取決于它能不能從華為的內部方法論,長成一份全行業的共識。
這件事,我希望很快成為共識,尤其是中國芯片領域的共識。
參考文獻:
T. He, "A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems," IEEE ISCAS 2026 Keynote, 2026.G. E. Moore, "Cramming More Components onto Integrated Circuits," Electronics, 1965.K. Jones, "No More Nanometers," EEJournal, 2020.L. Gwennap, "Nanometer Nonsense," TechInsights, 2022.[5] M. Traverso, "A Node by Any Other Name," Medium, 2024.
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