华为绕过EUV先进光刻机 也能造等效1.4nm芯片背后:制程不是唯一

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5月26日消息,没有EUV这样的先进光刻机加持,华为也能造出等效1.4nm的芯片,这就是他们抛出的芯片“韬(τ)定律”。

按照华为官方的说法,此次公布的定律则是将芯片发展的关注焦点从传统的“几何空间缩微”(把晶体管做小)转向了“时间缩微”(把信号传输时间缩短),通过逻辑折叠等技术,实现半导体与电子系统的持续演进。

这个定律的核心本质在于不再依赖几何尺寸的缩小,而是通过在器件、电路、芯片、系统等各个层面,压缩有效常数τ来实现。

华为内部人士表示,所有的芯片,他们共同的工作就是搬运数据。之前几何尺度上的优化,主要是用更好的光刻机打印更高密度的电子通路加快。但是现在电子通路的宽度已经跟在上面跑的这个车差不多了,所以会出现漏电以及丢数据的情况,其实就是摩尔定律遇到瓶颈了。

在国内半导体行业人士看来,在无法获得最先进EUV和领先代工厂服务的情况下,反而让华为卸下了包袱。

事实证明,不依赖最先进节点,通过系统级的时间优化,同样可以实现代际性能提升。这直接挑战了前者赖以生存的竞争优势基石。

华为这套技术方案,是在缺失顶尖光刻机的前提下,依托架构、算法等软性技术实现性能等效对标,让它τ定律目前更像是一个卓越的系统工程学原则,但尚未被证明是一条通用的、普适的经济学法则。

尽管前路漫漫,荆棘密布,但华为也在用自身的案例来说明这一定律的可行性。

何庭波在论文中给出了一组数据,2020年5月至2026年5月期间,华为半导体设计并量产了381颗芯片,服务于移动、AI、汽车、工业和基础设施市场。

在整个产品组合中,τ缩微论点经受住了考验。2029年,CPU性能核心频率预计将迈向4GHz及以上,麒麟SoC效率预计在三到五年内在典型使用下将提升1倍以上,AI硬件集成度预计到2035年将增长100倍以上。

总体来说,华为现在这套定律更追求芯片的效率,而不是像西方大厂那样利用先进设备,将芯片做的更小。前者把芯片从单层平面结构升级为双层堆叠(类似平房改楼房),垂直互连替代长距离平面走线,这样的好处是显而易见的:

1、晶体管密度可以大幅提升;

2、信号路径变短,功耗下降、性能暴涨;

3、用成熟工艺,实现接近3nm以及更低级别的等效效果;

说到底,仅凭华为自己无法实现上述成果,而工具链、行业标准、性能基准、器件物理、商业模型等领域,都需要全行业协同共创。