| 华为提出“韬(τ)定律”,以“时间缩放”原则指导半导体产业发展方向,将带来晶体管、电路、芯片、系统四个层面的深刻变化。通过发挥国内在3D集成、先进封装、芯片设计制造协同优化、光通信等领域的技术能力,以系统拓扑结构的优化和迭代弥补短期制程节点的差距,中国半导体产业有望迎来换道加速发展机会。 根据人民日报报道,华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波女士于2026 年5月25日在电气电子工程师学会(IEEE)举办的国际电路系统研讨会ISCAS 2026上发表题为“半导体新路径探索与实践”的主旨演讲,发表了指导半导体产业发展的新原则——韬(τ)定律。 摩尔定律的“几何缩放”面临停滞及约束,“韬定律”的“时间缩放”则是回归本源的真正目标。 摩尔定律提出六十年来,半导体行业以纳米衡量进步,目标是让晶体管变得更小。但在2005年后,器件“几何缩放”带来的功耗缩放首先失效,7nm以后,每晶体管成本趋于平坦甚至上升。此外,国内还面临高端EUV光刻机卡脖子的现实约束,单纯缩进几何尺寸面临停滞。 但追其本源,器件的微缩缩短了信号传输的路径,本质上是时间的缩减,所以根本的目标是缩短系统的时间。因此华为归纳了一个新的指导原则,以时间常数τ加以衡量比较,在晶体管、电路、芯片、系统四个维度缩小时间常数τ,并在手机移动处理器和AI数据中心进行了量产验证。 所以“韬定律”背后是华为总结出的一套方法论,转换思维范式,用系统性的思维解决问题。 在晶体管、电路、芯片、系统每一层都有不同机制用于缩减时间常数τ,也将相应带来对应的产业变化: 1)晶体管层面:目标为缩小本征开关延迟(即晶体管开关状态切换的时间),通过迁移率增强、应变工程、高κ/金属栅极和GAA架构来解决——其中建议重点关注GAA架构未来发展,将会带来刻蚀等工艺设备增量变化,详见我们的报告《电子行业半导体晶圆制造行业系列专题之(二)—工艺分析:刻蚀设备重要性提升的三重逻辑》(2025-09-19)。 2)电路:缩小信号路径上的RC传播延迟,通过更低电阻率的导体、低κ介电质来解决,以及最为关键是通过垂直集成缩短线长来解决——华为采用了逻辑折叠(LogicFolding)的方法进行垂直集成,核心工艺是超细间距混合键合和TSV。 3)芯片:缩小计算和存储器访问延迟,通过架构选择、流水线深度、存储层次和片上互联来解决——关注3D堆叠(微凸块及标准间距混合键合工艺)和HBM。 4)系统:缩小端到端消息和同步时间,通过互连拓扑、协议栈和互联架构设计来解决——如超节点、灵衢总线Unified Bus、近封装光引擎Hi-ONE(关注相关封装环节)等。 在手机移动处理器方面,通过“逻辑折叠”方法论+混合键合及TSV工艺,实现等效晶体管密度跃升。 华为将在2026年秋季推出采用了逻辑折叠工艺的移动SoC芯片,在固定工艺节点上实现55%的等效晶体管密度提升和41%的能效提升。我们发现华为已细化到从3D空间选择最优门电路位置,以最优布线长度降低硬延迟,在器件以及电路设计层面以立体空间思考最优解。 实现这一三维空间的拓扑重组,底层技术需依靠混合键合工艺+TSV工艺。在未来十年,“逻辑折叠”预计将演进至更多层芯片堆叠——每个封装三层、四层甚至更多有源层,从而也将带动前道晶圆的用量成倍提升。 在AI系统上,从多芯片和系统层面缩短时延,超节点本身就是“韬定律”的实践之一。 华为重点提到灵衢总线(Unified Bus)、近封装光引擎Hi-ONE以及3D折叠(3D Folding)的封装拓扑重组技术,其预计到2035年可相较2026年实现超过100倍的硬件集成度增长。 我们认为,华为通过“韬定律”的指导原则,充分发挥了国内在3D集成、先进封装、芯片设计制造协同优化、光通信等领域的技术能力,以系统拓扑结构的优化和迭代弥补短期制程节点的差距,中国半导体产业有望迎来换道加速发展机会。 投资策略 从“韬定律”的指导原则延伸开来,未来五年左右半导体产业重要的变化可能包括以下几方面: 1)超细间距混合键合工艺和TSV工艺成为实现3D方向上“逻辑折叠”的底层技术基础,重点关注布局相关领域的半导体制造企业; 2)多层逻辑堆叠将带来晶圆需求的成倍提升,关注国内晶圆厂; 3)混合键合和先进封装产线扩产,带动键合、电镀、清洗、CMP、刻蚀、薄膜沉积等设备需求; 4)近封装光学引擎和基于微凸块及标准间距混合键合工艺的3D堆叠,关注国内先进封装企业。 责任编辑:七禾编辑 |
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