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今天華為又高調干了一件大事,宣布發布——韜(τ)定律。
華為自2023年手機業務回歸以來,從未如此高調的在芯片業務上進行新技術的發布。
既然出手了,那肯定是不同尋常的。
事實上也確實如此,據業內判斷,這可能是半導體行業上一次劃時代的產業變革。
類似于AI芯片的先進封裝,存儲芯片的3D堆疊。
從此跳出摩爾定律,完全改變了傳統芯片行業的進化迭代路徑。
因此隨著消息傳出,今天整個半導體板塊都沸騰了,大漲4.67%,20多只個股漲停。
要讀懂“韜定律”的顛覆性,必須先明白摩爾定律的“困境”。
半個世紀前,英特爾創始人戈登·摩爾提出:芯片上的晶體管數量每18個月翻一番,性能同步翻倍、成本減半。
這一定律主導半導體產業60年,從微米到納米,從130nm到3nm,人類靠“把晶體管密度越做越小”,締造了數字文明的輝煌。
但如今,摩爾定律已走到盡頭,兩大瓶頸無解:
1,物理極限。
當制程逼近3nm、2nm,晶體管尺寸僅幾十個原子寬度,量子隧穿效應開始作祟。
由于電子不受控制地“穿墻漏電”,導致芯片功耗飆升、穩定性暴跌。
簡單來說,芯片無法再往下縮了。
繼續縮,芯片就會失效。
2,成本爆炸。
先進制程的燒錢速度太夸張了——
3nm晶圓廠的投資要超過200億美元,是7nm的2倍、14nm的4倍;
單顆3nm芯片的設計成本突破了10億美元,但良率僅50%左右。
即使放眼全球,能扛住這種投入的,如今也只剩下了臺積電、三星、英特爾3家。
中國半導體如果單靠本土市場,是很難消化這種天價投入的。
但AI大模型、自動駕駛、高性能計算對先進芯片驅動的算力需求又在持續增長。
一邊是摩爾定律紅利的困境,一邊是算力需求的井噴,這就導致全球半導體產業近年來都在思考如何走出新路。
于是就有了臺積電主導的“先進封裝技術”,存儲芯片行業盛行的“3D堆疊技術”。
以及,這一次華為的“韜定律”技術。
但它們之間,也是有區別的,咱們分別講一下。
1,臺積電的先進封裝。
又叫CoWoS、3DFabric,“積木式集成”。
就是把不同芯片(邏輯+存儲)拼在一起,靠封裝拉大帶寬、降低延遲,但不改變單芯片的內部設計。
說的形象點,就是一座城市里,不重新蓋樓,而是把幾棟樓用超級天橋+高速電梯連起來,樓內結構不變。
但通過這種方式,可以縮短大樓之間的通勤速度。
2,存儲行業的3D堆疊
采用這種技術的包括3D NAND、HBM芯片。
通過層層堆疊的方式,提升芯片的存儲密度和容量。
比如3D NAND,現在已經發展到了300多層,比如HBM,就是用幾十層DRAM進行堆疊的。
你可以看作是城市里的一棟摩天大樓,越建越高,從而住進更多的人。
3,華為“韜定律”。
這是邏輯芯片設計的全新方法論。
放棄死磕晶體管的尺寸密度,轉而系統性降低信號延遲(時間常數τ),通過邏輯折疊,主動縮短關鍵信號路徑。
比如,通過邏輯、緩存、互連、供電的全棧3D化+時間優化,讓14/7nm的成熟制程芯片,也能實現3nm等效密度的效果。
說的形象點——
就是把整個城市的規劃,從平面攤大餅,改成立體交通+垂直城市。
通過高架橋、快捷路、優化紅綠燈等方式,讓車流速度大幅提升。
而不是傳統的加密路網,導致路越修越窄,縮到原子級那么窄,車都走不了。
所謂“邏輯折疊”,就是打破傳統芯片的2D平面布局,將數字電路垂直堆疊,像“折紙”一樣把平面電路折起來,縮短關鍵信號路徑50%以上。
是否很玄幻?
根據華為在發布會上提供的PPT,預計今年三季度發布的新一代Mate系列旗艦手機,就是采用韜定律技術研發的麒麟2026芯片。
這款麒麟2026,密度達238 MTr/mm2,也就是每平方毫米2.38億個晶體管,相比傳統平面設計提升了53.5%。
對比同行,相當于接近臺積電3nm的水平,高于三星3nm的初代工藝水平。
也就是說,采用韜定律的華為新一代麒麟芯片,即使依然是傳統成熟制程工藝,但也追上了臺積電的3nm了。
相當于彎道超車,完全擺脫了沒有先進EUV光刻機的困擾。
你就說,逆不逆天吧!
不相信?
反正PPT數據已經高調公布,業內已經傳出9月份新一代Mate手機上市的消息了。
按常規流程,這會芯片肯定已經流片成功,甚至已經在量產線上了。
否則不會高調召開這場發布會的。
既然高調召開發布會,按華為的作風,肯定是100%打包票的,甚至都不怕美國的制裁了。
另外,按照華為公布的其它幾個數據,這個技術不是華為突然研發出來的,而是在過去6年時間里不斷打磨成熟的結果。
過去6年,華為已經運用韜定律的思路,在381款芯片的局部設計上進行了試驗和改進,覆蓋手機、服務器、IoT等領域。
到今天,其技術成熟度已經通過了大規模產業化驗證。
這款麒麟芯片,屬于是全面運用韜定律的設計,性能又一次出現飛躍,所以才高調發布的。
按照華為的規劃,到2031年,基于韜定律的高端芯片,可以實現每平方毫米4億個晶體管。
而根據臺積電的規劃,目前在研發中的,預計2028年量產的1.4nm制程技術,也不過是每平方毫米3.2億個晶體管。
可見,有EUV光刻機固然好。
沒有,也完全不影響中國先進芯片的不斷迭代。
所謂用“光刻機鎖死中國芯片發展”的話,可以扔到太平洋里去了。
說說對A股的影響。
韜定律的落地,不是單一技術突破,而是從器件、電路、芯片到系統的全產業鏈革命。
其中,先進封裝、成熟代工、半導體設備、AI芯片、高速互連材料受益程度最大。
1,先進封裝。
邏輯折疊,本質是邏輯芯片的3D堆疊+垂直互連,要落地就得靠先進封裝工藝,因此這個環節可能彈性最大。
長電科技,全球封測龍頭,擁有高密度3D堆疊技術,麒麟主力封測供應商,直接受益邏輯折疊量產。
通富微電,2.5D/3D異構封裝龍頭,華為封測供應商。
甬矽電子,華為先進封裝供應商,深度切入麒麟供應鏈。
華天科技,擁有Chiplet三維封裝技術。
2,成熟制程代工。
韜定律主打“時間縮微”,14nm、7nm(N+2)成熟制程是主力,讓成熟產能從“低端”升級為“高端主力”,有利于訂單爆發、毛利率提升。
中芯國際,華為芯片代工龍頭,也是邏輯折疊技術的核心代工伙伴。
華虹公司,第二大芯片代工龍頭,今年開始14nm制程量產落地。
3,半導體設備。
無論是邏輯折疊,還是3D堆疊,工藝流程都比平面制造復雜得多,對刻蝕、沉積、清洗、鍵合、測試等設備的需求都會大增。
但沉積和清洗環節,彈性相對更大,因為一旦電路折疊起來,就需要在工藝上反復沉積多層薄膜,且每層都要進行超高潔凈清洗。
拓荊科技,薄膜沉積(PECVD)龍頭。
盛美上海,清洗、電鍍設備龍頭。
4,AI芯片設計。
一旦韜定律的邏輯折疊路線走通,AI芯片性能獲得大幅提升,就相當于讓國產算力芯片擺脫了制程限制,國際競爭力大幅提升。
寒武紀,僅次于華為的AI芯片龍頭,預計也將受益韜定律算力革命。
海光信息,CPU+DCU龍頭,同樣受益于邏輯折疊技術賦能。
5,高速互連/基板/材料。
3D堆疊需要高精度基板、高速互連芯片等,相關零部件需求大增。
深南電路,FC-BGA基板+高端PCB龍頭,昇騰服務器核心供應商。
瀾起科技,內存接口芯片龍頭,高速互連核心標的。
總的來看,摩爾定律的時代正在逐步走向黃昏。
近年來各種先進封裝、3D堆疊技術層出不窮,華為的韜定律技術也是類似的解題思路。
半導體產業走到今天,確實是進入了大變革時代。
如果華為能夠將這條路走通,那就是給中國的芯片產業打開了一扇開啟黃金時代的大門,重要意義怎么強調都不為過。
即使不想那么長遠,從短期來看,下半年9月份,華為新手機上市也是基本確定的了。
這個過程中,肯定會有一輪行情。
只是沒想到,華為今年這么早,就端上了一份大餐。
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