探讨RAG技术、AI代理及AI伦理挑战
2026年5月25日,上海,电气电子工程师学会(IEEE)国际电路与系统研讨会(ISCAS 2026)在此举行。华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波发表题为《半导体新路径探索与实践》的主旨演讲,正式发布"韬(τ)定律"——这是中国在全球半导体领域首次提出指导产业发展的新原则。
图片来源:微博@人民日报
近年来,摩尔定律面临物理极限和经济效益双重挑战。随着晶体管"几何缩微"放缓,成本红利逐渐消退,全球半导体行业亟待探索一条全新的可持续演进路线。
过去半个多世纪,芯片产业的规则很简单:把晶体管尺寸越做越小,同等面积上堆更多器件,性能就能自动提升、功耗就能自动下降、成本就能自动摊薄。但从几十纳米走到几纳米,每一步的物理难度和工程成本都在指数级膨胀。当制程逼近2纳米、1纳米,量子隧穿效应开始捣乱,电流越来越难控制,功耗散热成了烫手山芋。而建厂成本则越来越高,一座3nm晶圆厂动辄200亿美元起步,全球玩得起的玩家从几十家缩到了三四家。
一边是微缩的边际收益急剧递减,一边是AI、大模型、自动驾驶对算力呈指数级攀升的胃口。何庭波的答案是:别再死盯着"尺寸",开始盯着"时间"。
"韬定律"提出以"时间缩微"替代"几何缩微",以系统性降低时间常数τ为目标,通过逻辑折叠等创新技术,持续压缩信号传播时延,不断提升晶体管密度,实现半导体与电子系统的持续演进。
"韬定律"里的"韬"并非人名,而是集成电路设计中的时间常数τ(希腊字母tau)。τ代表电路中信号电压发生转变(充电或放电)的快慢程度,可以用基本公式τ=电阻R×电容C来计算。
芯片二进制信号0和1并非瞬间切换。由于芯片和导线内部存在各种形式的电阻和电容,电信号变化更像充电过程——充电快满了才算"1",几乎放空才算"0"。在这个切换过程中有一个极为短暂的时间,就是τ。
τ值越低,芯片区分0和1的速度就越快,晶体管开关切换的频率就越快,芯片每秒执行指令的速度GHz自然也越高。
过去五十多年里,晶体管体积占芯片大头,τ延迟的主要来源是晶体管,摩尔定律指导下优化晶体管体积对频率提升收益显著。但如今3nm、2nm晶体管自身延迟极小,周围导线却被迫做得极细,内阻升高、τ变大,芯片提频越来越困难。
正是在这种背景下,"韬定律"提出换个方向:未来如何通过综合手段降低τ值,才是提升芯片频率和效能的新追求。
"韬定律"构建了贯穿器件、电路、芯片到系统层面的多层级协同优化体系:
器件层面:优化晶体管和互连电阻及寄生电容,从物理底层最大限度压缩时间常数τ。
电路层面:采用逻辑折叠(LogicFolding)架构,打破传统平面布局的物理边界,将电路从单层"折"成双层乃至多层,显著缩短关键路径布线,有效降低信号传播的电阻和电容负载,提升晶体管密度和电路性能。
芯片层面:引入"软件、架构、芯片"全栈协同设计,基于实际工作负载调配指令流和数据流,增强系统级并行度和效率,显著缩短端到端执行时间。
系统层面:定义"灵衢总线"(UnifiedBus),重构计算系统互联协议,实现"超节点统一内存编址和原生内存语义",显著降低系统通信延迟。
何庭波在演讲中透露,过去六年,华为基于韬定律已成功设计并量产了381款芯片,覆盖通信、计算、终端、车载等各个领域。

最受市场关注的,是今年秋季即将发布的新一代麒麟手机芯片。这颗芯片将完整采用逻辑折叠技术,基于全新的自由逻辑设计理念,由单层扩展至双层,实现晶体管密度和系统性能的大幅跃升。何庭波表示:"我们取得了一系列仅靠先进制程工艺难以取得的进步。"
更长远的目标是:到2031年,基于韬定律的高端芯片晶体管密度将达到1.4纳米制程(14Å)的同等水平。这意味着华为将通过系统级的时间优化,实现与1.4nm工艺同等的集成密度和计算能力。
何庭波强调:"未来一定属于开放合作。在半导体演进的路径上,没有一家企业可以独自完成所有答案。在韬定律的路径下,我们期待与全球科学家、工程师和产业伙伴紧密合作,共同推动半导体与电子产业持续发展。"
韬定律不仅适用于手机芯片,未来华为昇腾计算(Ascend)系列的AI处理器、计算卡、服务器集群等产品,都将是韬定律的受益者。从"存量工厂改造"到"混合工作场所",从"虚拟验证"到"实时反馈闭环",当经过反复更新的摩尔定律依然难以客观反映现实的时候,技术行业是时候探索一个新的指导理论了。
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