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5月25日的上海,國(guó)際電路與系統(tǒng)研討會(huì)的講臺(tái)之上,華為半導(dǎo)體業(yè)務(wù)部總裁何庭波扔下了一顆足以炸穿整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的炸彈。
她當(dāng)著全球頂尖半導(dǎo)體學(xué)者的面,正式發(fā)布了 “韜(τ)定律”—— 這是中國(guó)企業(yè)第一次在全球半導(dǎo)體領(lǐng)域,拿出一套屬于自己的、指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層原則。
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當(dāng)天的 A 股市場(chǎng)用真金白銀投了票,科創(chuàng) 50 一天暴漲 5.88%,中芯國(guó)際狂拉 18.78% 創(chuàng)歷史新高,華虹公司直接 20% 漲停,近 60 只半導(dǎo)體概念股集體漲停或漲超 10%。
整個(gè)輿論場(chǎng)瞬間炸鍋,有人說(shuō)華為要干掉摩爾定律,有人說(shuō)中國(guó)終于打破了西方 50 年的規(guī)則壟斷,還有人說(shuō)這是華為繞開(kāi)制裁的終極殺招。
但很少有人真正看懂,這根本不是一次簡(jiǎn)單的技術(shù)發(fā)布。這是華為憋了六年的底牌,是中國(guó)芯片行業(yè)從 “跟著別人跑” 到 “自己出題” 的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
過(guò)去半個(gè)世紀(jì),整個(gè)芯片行業(yè)的路都是西方畫(huà)的,摩爾定律就是所有人的高考大綱,你考多少分,你是不是優(yōu)秀,都得按人家的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)。
但這一次,華為說(shuō)“舊大綱過(guò)時(shí)了,我們來(lái)寫(xiě)個(gè)新的。”
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六年臥薪嘗膽,華為把 “卡脖子” 逼成了換道超車(chē)
沒(méi)人比華為更懂被人堵在路口的滋味。2020 年之后,先進(jìn)光刻設(shè)備的大門(mén)被徹底關(guān)上,臺(tái)積電的代工渠道被切斷,麒麟 9000 成了華為最后一款能用上 5nm 制程的芯片。
那段時(shí)間,所有人都在問(wèn):華為的芯片怎么辦?沒(méi)有了最先進(jìn)的制程,華為是不是就完了?
當(dāng)時(shí)的任正非,在接受《人民日?qǐng)?bào)》采訪時(shí)說(shuō)了一句當(dāng)時(shí)沒(méi)人太當(dāng)回事的話(huà):“我們單芯片還是落后美國(guó)一代,我們用數(shù)學(xué)補(bǔ)物理、非摩爾補(bǔ)摩爾,用群計(jì)算補(bǔ)單芯片,在結(jié)果上也能達(dá)到實(shí)用狀況。”
現(xiàn)在回頭看,這根本不是什么安慰人的話(huà),這就是韜定律最早的雛形。
那六年里,華為沒(méi)閑著。別人以為他會(huì)躺平,會(huì)等著別人把路讓開(kāi),結(jié)果他偷偷在沒(méi)人走的地方踩出了一條新路。
從 2020 到 2026 年,華為的半導(dǎo)體團(tuán)隊(duì)沒(méi)要任何外部的先進(jìn)制程,硬生生設(shè)計(jì)并量產(chǎn)了 381 款芯片,覆蓋手機(jī)、AI、汽車(chē)、通信基站所有領(lǐng)域。這不是實(shí)驗(yàn)室里的樣品,是真真正正賣(mài)到消費(fèi)者手里、跑在數(shù)據(jù)中心里、裝在汽車(chē)上的量產(chǎn)產(chǎn)品。
手機(jī)業(yè)務(wù)的逆襲就是最好的證明。2020 年之后,華為手機(jī)的全球份額從巔峰的 16% 一路跌到幾乎歸零,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也被友商蠶食。
但 2023 年 Mate 60 系列突然開(kāi)售,沒(méi)有發(fā)布會(huì),沒(méi)有預(yù)熱,麒麟芯片回歸的消息瞬間引爆全國(guó),當(dāng)天全國(guó)的華為門(mén)店都排起了長(zhǎng)隊(duì)。
那之后,華為的份額一路回升:2023 年回到 12%,2024 年到 16%,2026 年一季度,Omdia 的數(shù)據(jù)顯示,華為以 1390 萬(wàn)臺(tái)的出貨量、20% 的市場(chǎng)份額重回國(guó)內(nèi)第一;到了 4 月,這個(gè)數(shù)字已經(jīng)漲到了 25.8%,斷層領(lǐng)先第二名近 11 個(gè)百分點(diǎn)。
芯片業(yè)務(wù)也一樣。海思的全球份額從 2020 年的 16% 跌到最低的 0%,但現(xiàn)在已經(jīng)回到了 3%,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,麒麟芯片的份額已經(jīng)到了 17%,而且華為已經(jīng)把麒麟芯片做到了全價(jià)位覆蓋,從萬(wàn)元旗艦到千元機(jī),年產(chǎn)能突破了 1 億顆。
昇騰 AI 芯片更是成了國(guó)內(nèi) AI 行業(yè)的新寵,DeepSeek 把 V4 模型遷移到昇騰 950PR 之后,字節(jié)、阿里、騰訊這些互聯(lián)網(wǎng)巨頭都排著隊(duì)來(lái)找華為下單,路透社當(dāng)時(shí)就報(bào)道,英偉達(dá)都感受到了來(lái)自中國(guó)的壓力。
美國(guó)的制裁本來(lái)想把華為困死在舊的賽道里,不讓他追先進(jìn)制程,結(jié)果沒(méi)想到,這反而逼得華為提前六年就開(kāi)始思考,如果沒(méi)有先進(jìn)制程,我們?cè)撛趺刺嵘酒阅埽?/p>
別人還在花 200 億建晶圓廠,花 3 萬(wàn)美元買(mǎi)一片 2nm 的晶圓,拼命擠摩爾定律的最后一點(diǎn)紅利的時(shí)候,華為已經(jīng)提前走到了所有人的前面,找到了一條不用拼納米、不用拼光刻機(jī)的新路。
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非摩爾補(bǔ)摩爾,韜定律不是用來(lái)打敗摩爾定律
很多人一上來(lái)就說(shuō),華為的韜定律是要打敗摩爾定律,這純屬瞎扯。摩爾定律有什么好打敗的?那是支撐了整個(gè)行業(yè) 60 年的黃金法則,是把人類(lèi)計(jì)算能力提升了上億倍的功臣。但問(wèn)題是,它老了,跑不動(dòng)了。
1965 年,戈登?摩爾提出,芯片上的晶體管數(shù)量每?jī)赡攴环f(shuō)白了就是,把晶體管越做越小,這樣一塊芯片上就能塞更多的東西,信號(hào)跑的距離更短,性能自然就上去了。這就是所謂的 “幾何縮微”,過(guò)去 60 年,整個(gè)行業(yè)都是這么干的。
但現(xiàn)在這條路走不通了。晶體管已經(jīng)小到幾個(gè)原子的尺寸,再往下縮,量子隧穿效應(yīng)就會(huì)讓電子隨便亂跑,芯片根本沒(méi)法用。更要命的是成本,造一條 3nm 的生產(chǎn)線要 200 億美元,一片 2nm 的晶圓要 3 萬(wàn)美元,是 4nm 的兩倍。過(guò)去全球有 19 家公司能做最先進(jìn)的邏輯芯片,現(xiàn)在只剩三家了。“晶體管越小越便宜” 的時(shí)代,早就結(jié)束了。
何庭波在演講里說(shuō)的很干脆:那個(gè)行業(yè)契約,已經(jīng)不再成立了。前沿芯片的設(shè)計(jì)預(yù)算超過(guò)了十億美元,最先進(jìn)制程的每晶體管成本,已經(jīng)不再下降了。
那怎么辦?華為給出的答案就是韜定律。別再死盯著尺寸了,我們來(lái)盯時(shí)間。
過(guò)去,我們提升性能的思路是:把晶體管做小,這樣信號(hào)跑的距離就短了,時(shí)間就少了。
但華為說(shuō),為什么我們不能直接壓縮時(shí)間本身?這就是 “時(shí)間縮微”,以系統(tǒng)性降低時(shí)間常數(shù) τ(也就是韜)為目標(biāo),通過(guò)邏輯折疊、全棧協(xié)同這些技術(shù),直接把信號(hào)傳播的時(shí)延壓下去,不用縮小晶體管,也能讓芯片的性能往上沖。
舉個(gè)例子,你把芯片當(dāng)成一座城市,晶體管是樓房,信號(hào)是城里的車(chē)。摩爾定律的思路是,把樓蓋得越密越好,把路修得越窄越好,這樣車(chē)跑的距離就短了。但現(xiàn)在樓已經(jīng)密到?jīng)]法再密了,路也窄到車(chē)都開(kāi)不動(dòng)了。
那韜定律的思路是什么?我不修路了,我把整個(gè)城市的交通系統(tǒng)重新做了,修高架,開(kāi)快車(chē)道,優(yōu)化紅綠燈,讓車(chē)本身跑的更快。哪怕樓的距離沒(méi)變,車(chē)跑的快了,整個(gè)城市的效率不就上去了嗎?
華為的核心技術(shù)叫 “邏輯折疊”,說(shuō)白了就是把原來(lái)平面的電路,給折成立體的。原來(lái)的電路都是在一層上,信號(hào)要從左邊跑到右邊,要走很長(zhǎng)的線。現(xiàn)在把關(guān)鍵的電路疊到第二層,縱向放,信號(hào)直接上下跑,距離一下子就縮短了,寄生電阻電容都降下來(lái)了,時(shí)延自然就沒(méi)了。
就拿麒麟 2026 來(lái)說(shuō),在固定的 7nm 工藝節(jié)點(diǎn)上,華為用邏輯折疊直接把晶體管密度從 155MTr/mm2 提到了 238MTr/mm2,漲了 55%,功耗效率提了 41%,頻率提了 13%。何庭波說(shuō),這個(gè)提升幅度,過(guò)去要三年的幾何縮微才能做到。華為在同一個(gè)制程上,一步走完了別人換一代制程才能走的路。
這就是韜定律和摩爾定律的關(guān)系,他們根本不是敵人,是接班。摩爾定律完成了它的歷史使命,把行業(yè)帶到了今天的高度,但是它跑不動(dòng)了,韜定律接過(guò)了這個(gè)接力棒,帶著行業(yè)繼續(xù)往前跑。
彭博社的評(píng)論一針見(jiàn)血:如果華為這條路能走通,那過(guò)去行業(yè)里那個(gè) “造先進(jìn)芯片必須要 EUV 光刻機(jī)” 的共識(shí),就徹底被打破了。
路透社更直白:美國(guó)的制裁本來(lái)想卡住華為的脖子,結(jié)果華為反而搞出了一套不用最先進(jìn)設(shè)備也能做高端芯片的方法,這等于把制裁的效果直接給廢了。
韜定律真正干掉的,根本不是摩爾定律,是中國(guó)半導(dǎo)體只能追趕的舊敘事。過(guò)去幾十年,所有人都默認(rèn),芯片行業(yè)只有一條路,就是西方畫(huà)的那條,我們只能追,追 EUV,追臺(tái)積電,追 3nm、2nm。我們從來(lái)沒(méi)想過(guò),我們能不能自己出題?華為這次說(shuō),那條路越來(lái)越貴、越來(lái)越難,為什么我們一定要走那一條?我們自己開(kāi)一條路,不行嗎?
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舊地圖找不到新大陸,中國(guó)芯片的出題時(shí)刻到了
很多人說(shuō),韜定律就是華為自己的一套東西,是為了繞開(kāi)制裁搞出來(lái)的,別人學(xué)不了。但你仔細(xì)看就會(huì)發(fā)現(xiàn),這根本不是華為一家的方向,這是整個(gè)后摩爾時(shí)代,全行業(yè)都在走的路。
英偉達(dá)在堆 NVLink 的互連帶寬,臺(tái)積電把先進(jìn)封裝 CoWoS 當(dāng)成比制程更重要的戰(zhàn)略,他們的 “三層蛋糕” 架構(gòu),最頂層就是光互連,用光子代替電子傳信號(hào),能效提 4 倍,延遲降 10 倍。
Chiplet、混合鍵合、3D 堆疊,這些現(xiàn)在最火的技術(shù),本質(zhì)上都是一樣的:不拼單晶體管的尺寸,拼系統(tǒng)的協(xié)同,拼數(shù)據(jù)流動(dòng)的速度。
但區(qū)別是,沒(méi)有一家把它上升到定律的高度。摩爾定律為什么能統(tǒng)治行業(yè) 60 年?因?yàn)樗o了所有人一個(gè)共同的目標(biāo),一個(gè)共同的節(jié)奏,所有人都按這個(gè)節(jié)奏走,供應(yīng)鏈、設(shè)備、軟件,全部都能對(duì)齊。
華為現(xiàn)在做的,就是給這條所有人都在走的新路,立一塊路牌,告訴大家,我們都往這個(gè)方向走,我們有一個(gè)共同的優(yōu)化目標(biāo),就是把 τ 降下來(lái)。
過(guò)去,華為是全球產(chǎn)業(yè)鏈里的一個(gè)環(huán)節(jié),需要?jiǎng)e人的設(shè)備,別人的制程,別人的技術(shù)。但現(xiàn)在,華為慢慢變成了一個(gè)能重新定義產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)則的角色。他不再需要跟著別人的節(jié)奏走了,他自己有了一套完整的技術(shù)路線,有了自己的方法論,他甚至能給整個(gè)行業(yè)定新的規(guī)則。
任正非之前說(shuō),芯片問(wèn)題沒(méi)必要擔(dān)心,用疊加和集群等方法,計(jì)算結(jié)果上與最先進(jìn)水平是相當(dāng)?shù)摹?/p>
現(xiàn)在看來(lái),他說(shuō)的沒(méi)錯(cuò)。華為用六年的時(shí)間,把這句話(huà)變成了現(xiàn)實(shí)。他沒(méi)有去跟別人搶最先進(jìn)的光刻機(jī),沒(méi)有去追那幾個(gè)納米的尺寸,他換了個(gè)賽道,用系統(tǒng)的創(chuàng)新,把單芯片的代差給補(bǔ)回來(lái)了。
過(guò)去我們總說(shuō),中國(guó)的創(chuàng)新是追趕型的,是模仿式的,我們只能跟著別人后面,別人做什么我們做什么。但這一次,華為告訴全世界,我們也能做定義型的創(chuàng)新,我們也能給行業(yè)出題,我們也能畫(huà)新的地圖。
韜定律不是華為的終點(diǎn),這只是一個(gè)開(kāi)始。它告訴我們,芯片行業(yè)的路,從來(lái)都不止一條。
你不用非得擠那座獨(dú)木橋,你也可以自己開(kāi)一條大路。而這,可能才是華為給整個(gè)中國(guó)芯片行業(yè),給整個(gè)世界,帶來(lái)的最珍貴的東西。
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