华为提出半导体「韬(τ)定律」:芯片性能与集成度增长新模型

华为在ISCAS 2026发表韬(τ)定律,提出以“时间缩微”替代“几何缩微”的半导体发展新原则。基于该定律,华为过去六年已成功设计并量产381款芯片,今年秋季将发布新的麒麟手机芯片。

2026年5月25日,在上海举行的国际电路与系统研讨会(ISCAS 2026)上,华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波发表以《半导体新路径探索与实践》为题的主旨演讲,正式发布“韬(τ)定律”。这是中国首次在全球半导体领域提出指导产业发展的新原则,标志着中国在半导体理论创新方面迈出重要一步。

何庭波在演讲中指出,过去六十多年间,摩尔定律所倡导的“几何缩微”(即不断缩小晶体管尺寸)一直是半导体产业演进的核心逻辑。然而随着工艺逼近物理极限,单纯缩小尺寸带来的性能提升已大幅放缓,同时设计和制造成本急剧攀升,产业亟需一套新的发展指导原则。华为提出的“韬定律”正是对此困境的系统性回应。

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韬(τ)定律的提出背景

摩尔定律自上世纪60年代提出以来,一直指导着半导体行业通过缩小晶体管特征尺寸(即“几何缩微”)来提升集成度和性能。但进入纳米尺度后,量子隧穿效应、漏电流剧增、光刻复杂度飙升等问题使得几何缩微的边际效益越来越低。产业界此前已普遍意识到摩尔定律正在放缓,但始终缺乏一个统一的新理论框架来替代它。华为此次发布的“韬定律”,首次以“时间缩微”这一全新视角重新定义半导体性能的提升路径。

何庭波表示,未来的半导体系统演进应当以“时间(τ)”为核心变量,通过压缩信号在芯片内部的传播时延来提升晶体管密度和整体性能,而不是仅仅盯着尺寸。这种从“空间”到“时间”的范式转移,是韬定律区别于传统摩尔定律的根本所在。

时间缩微:从几何到时间的范式转换

根据何庭波在演讲中阐述的内容,韬(τ)定律的核心主张是:以“时间缩微”替代“几何缩微”作为半导体与电子系统演进的新指导原则。传统做法是在同一面积内塞入更多晶体管(依靠缩小尺寸),而华为提出的新路径则是通过逻辑折叠(Logic Folding)等创新技术,在物理尺寸不变甚至略大的情况下,通过缩短信号在各级电路中的传输路径来降低时延,进而实现更高的等效晶体管密度和系统性能。

何庭波强调,过去单纯缩尺寸的思路已经碰到了物理和经济双重天花板,而时间缩微开辟了一个新的自由度——通过优化电路和系统架构来“赢回时间”。这一理论不仅适用于芯片本身,还可推广到包含了封装、互连、板级系统的多层电子系统,具有更广泛的指导意义。据悉,演讲全文将以《A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems》为题发表在《中国科学:信息科学》(SCIENCE CHINA Information Sciences)上,供全球半导体研究者进一步探讨。

华为的实践与成果

何庭波在演讲中披露,基于韬定律的理论指导,华为在过去六年间已成功设计并量产了381款芯片,涵盖手机SoC、基站处理器、AI加速器等多个领域。这些芯片在不同程度上采用了时间缩微的思路,通过逻辑折叠和优化片上互连来提升性能,而非一味追求更小的制程节点。这一数据表明,韬定律并非停留在纸面上的理论,而是已经在华为的实际产品开发中得到了大规模验证。

何庭波还透露,今年秋季华为将发布新的麒麟手机芯片。虽然她没有给出具体型号和详细参数,但可以预期,这款新芯片将会是韬定律指导下的最新成果,有望在能效比和系统性能上展现出与以往不同的技术路径。自2019年以来,华为在半导体设计上持续投入,韬定律的提出既是阶段性的理论总结,也为其未来的芯片研发确立了明确的基准。

此次华为在ISCAS 2026这一国际顶级学术会议上发布韬定律,不仅是中国在全球半导体话语权上的一次重要突破,也为后摩尔时代的产业发展提供了一套可操作的全新框架。当业界普遍在先进制程的瓶颈前徘徊时,华为选择用“向时间要性能”的思路另辟蹊径。这一原则能否被更广泛的产业链所接受,尚需更多实践检验,但至少为半导体行业的下一步演进提供了一个明确的思考方向。

本文参考来源:OSCHINA 社区最新新闻



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