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从追西方脚步到开辟新赛道,国产芯片的新故事

2026-05-29 10:33

来源:中国网

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5月25日,华为公司在上海电路与系统研讨会(ISCAS)上发布“韬(τ)定律”,提出以“时间缩微”替代“几何缩微”的新路径,通过逻辑折叠构建器件—电路—芯片—系统四层协同优化体系,目标到2031年实现等效1.4纳米水平。这是中国首次在全球半导体领域提出产业级底层演进定律,被视为继摩尔定律之后芯片行业的又一次理论变革。

那么,应该如何理解这一看似深奥的“韬定律”及其意义呢?

“韬定律”的新框架

要理解“韬定律”,我们不妨把芯片想象成一座繁忙的现代城市。在这座城市里,数以百亿计的晶体管就是城里的高楼大厦,而数据信号则是那群骑着电摩、在楼宇之间不断奔波送件的快递员。

芯片的性能好不好、速度快不快,主要取决于快递员能不能在最短时间内,把所有包裹送到目的地。

在过去几十年的“摩尔定律”时代,芯片制造是极度标准化的“几何缩微”。打个比方,就是拼命把大楼建得更小、更密,把楼与楼之间的距离从几百米压缩到几纳米。当楼挨着楼时,快递员(数据信号)甚至只需要迈一步就能送达。这种物理距离的极限压缩,带来了芯片性能每隔18到24个月就翻倍的黄金时代。

但现在的问题是,这种传统的“几何缩微”,在物理和经济双重维度遭遇发展瓶颈。从物理上看,大楼建到纳米级别,受量子隧穿效应影响,墙壁就会薄到快要漏风,快递员开始迷路、包裹出现丢失;从经济上看,为了建更小更密的楼房,必须斥巨资引进世界上最精密的雕刻机(EUV光刻机),导致盖楼的成本指数级上升,动辄数十亿美元。

而“韬定律”的意义,是给芯片演进总结了最近业界正在尝试的另一条道路。它不再执着于把大楼建得更小、更近,而是去攻克另一个维度:时间。这就是所谓的“时间缩微”。回到城市的比喻中,既然我们无法在物理上继续把大楼建得更近,那如何让快递送得更快?

答案是:修快速路、优化红绿灯、取消不必要的绕路环节,让快递员少绕路、不堵车、跑得快,从系统性上压缩送件时间。例如,逻辑折叠可以视为修高架,把城市从平面公路升级成立体交通网,使数据不仅能直接“抄近道”,而且能同时并行地传递多条数据,效率翻倍。

“韬定律”并非凭空诞生的魔法。在国际半导体的语境中,业界近年来一直在探讨的“超越摩尔”以及“系统技术协同优化”,与“韬定律”的底层逻辑有着异曲同工之妙。但“韬定律”的价值在于,它首次将这些散落在工程实践中的“自救方案”,系统性地提炼并归纳为一条底层的演进理论,为行业提供了一个纲领性的叙事与解释框架。

国产芯片的未来

从理论的创新回到现实的土壤。“韬定律”的诞生,折射出国产芯片行业当前面临的压力,更彰显其在重压之下激发出的创新潜力。

“时间缩微”提出的背后,是中国芯片产业在“几何缩微”道路上遭遇阻碍的现实投影。当顶尖的光刻设备、先进的制程工艺受到其他国家严苛的限制时,国产芯片难以像海外巨头那样,顺理成章地通过购买最新一代光刻机去实现物理尺寸的缩小。这是一场非公平环境下的“极限施压”。

危机往往也是创新的发源地。当“正规军”靠重装备正面强攻的道路受阻时,逼着行业改弦易辙、走向“换道超车”。“逻辑折叠”和“系统协同”,恰恰是这种“换道超车”的典型产物。既然无法在芯片大楼的“物理外墙”上继续压榨纳米数,那就在“室内设计”和“交通网络”上把效率做到极致。用成熟的、可获得的制程工艺,去实现堪比顶尖工艺的等效性能。这就如同沙里淘金,是对工程极限和系统智慧的压榨。

然而,在为这种中国式创新智慧喝彩的同时,也必须保持极其清醒的认知:从长期来看,芯片行业具有高度的全球分工特征,任何国家都难以在封闭条件下建成一套百分之百自主可控、技术领先且经济高效的“全产业链闭环”。

一颗先进制程的芯片,从最初的设计到最终的封装,要经历几千道工序。这背后,是德国的精密光学、日本的化学材料、美国的EDA工具与设备、荷兰的系统集成,以及全球数以万计的科研人员数十年的智力结晶。

如果将自己完全封闭起来,不仅意味着要重复发明无数个昂贵的“轮子”,更意味着会逐渐失去与全球最先进智力、最前沿技术进行碰撞和迭代的机会。这从经济学和物理学规律上看,是极其艰难且不划算的。

因此,“韬定律”虽然提供了一条在逆境中突围的工程路线,但国产芯片的下一步,绝不是走向画地为牢的封闭自保。国产芯片的真正出路,在于“以创新求合作”。我们之所以要在理论上突破、在边缘创新上取得自主优势,不是为了彻底切断与世界的联系,而是为了让自己在未来的全球产业链中拥有更有分量的“入场券”。

科技每一次跃迁,都是人类共同努力的结果。对于走在突围路上的国产芯片而言,“韬定律”是一个优秀的、充满韧性的新叙事,但它的终极归宿,应当是在更开放的未来,与全球芯片业同行一起,共同推动人类科技边界的向外延伸。(作者系《法律与人工智能》专家委员陈白)

编审:邢砚薷 蒋新宇 张艳玲


【责任编辑:申罡】
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