Huawei unveils 'Tau Law' to redefine semiconductor evolution beyond Moore's Law
L'essentiel
- Huawei has introduced the 'Tau Law,' a new principle for semiconductor development that prioritizes reducing the time constant (τ) over geometric scaling.
- This approach aims to overcome the physical and economic limitations of Moore's Law, with Huawei claiming six years of successful implementation and mass production of 381 chip models based on this principle.
Résumé généré par IA
Pourquoi c'est important
Moore's Law, a long-standing prediction in the semiconductor industry, is facing physical and economic challenges. Huawei has introduced the 'Tau Law' as a new principle for semiconductor development, focusing on reducing the time constant (τ) rather than solely geometric scaling.
“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。”
5月25日，在上海举行的2026国际电路与系统研讨会上，华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波在题为《半导体新路径探索与实践》的主旨演讲中，正式发表“韬(τ)定律”。
那么，到底什么是韬定律？
要理解它，先要从一个半导体领域再熟悉不过的名词说起：摩尔定律。
1965年，美国工程师戈登·摩尔提出了著名的预言，集成电路上可容纳的晶体管数量大约每年会翻一番。1975年将其修正为每两年翻倍。
此后半导体行业半个世纪的发展，反复印证了这一预言，使其一度成为行业发展的圭臬。
从1971年全世界第一块单芯片微处理器拥有2300个晶体管，到20世纪80年代初增至10万个、90年代初上升至1000万个，并在接下来十年中突破1亿个。截至2019年，可容纳的晶体管总数已经超过了100亿个。
而今，摩尔定律正面临物理极限和经济效益双重挑战。物理领域国际刊物《物理世界》专栏作者詹姆斯·麦肯齐直言，“摩尔定律的延续正变得日益困难，且成本不断攀升。”
何庭波介绍，纯粹尺寸缩小带来的收益已趋于平缓，尖端芯片的设计预算超过10亿美元。
那么，如何跨越传统工艺路径的局限，探索出一条全新的可持续演进路线，以满足当下呈指数级攀升的计算性能需求？这是全球半导体行业亟待攻克的共同难题。
“答案并非在于采用新的制程节点或晶体管架构，而在于改变主要的优化目标本身。”何庭波说，空间缩放仅仅是压缩时间的工具，时间本身应该被用作主要衡量标准。
韬定律的诞生，给出了新的解题方式。
在物理学中，韬代表时间常数，也就是一个系统响应和传播信号所需的基础耗时。
韬定律的解法，就是以“时间缩微”替代“几何缩微”。
它不再只盯着把晶体管做得更小，而是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。
打个比方，传统的芯片就像一座摊开在平地上的巨型城市。晶体管是散布在各处的楼宇，信号要穿过不同功能区，就得沿着地面七拐八绕，路程远了，时间自然就长了。而逻辑折叠技术，相当于把原本平铺的地面上下叠放，过去隔了几条街的两个单元，现在楼上楼下，信号一抬脚就能直达。路短了，堵点少了，车速快了，芯片自然跑得既快又省电。
那么，这是否意味着韬定律将取代摩尔定律？
中国半导体行业协会副理事长魏少军在接受三里河采访时表示，这两件事并不矛盾。追求集成密度，也是在缩小晶体管间的连线长度，也就是在减少时延。
一位不愿具名的半导体行业分析师向三里河表示，国际通行路线仍是缩小芯片制程，目前的思路是探索一条新的特色路线，既能提升芯片效能，也能绕开摩尔定律面临的现实问题。
更让人意外的，这种突破已非停留在理论设想层面，而是有着长达六年的实践积累。基于该定律，华为过去六年已成功设计并量产了381款芯片。
韬定律更深层次的价值，不仅在于技术突破本身。它构建的，是一套贯穿器件、电路、芯片到系统层面的多层级协同优化体系。
何庭波给出的一个判断是：“未来六到十年内，那些将韬作为首要目标的公司、研究团队和生态系统，将决定未来十年计算领域的格局。”
华为预计到2031年，基于韬(τ)定律的高端芯片晶体管密度将达到1.4纳米制程的同等水平。
这一进程背后，关乎的不只是一家企业的胜负，而是整个产业游戏规则的重构。
(“三里河”工作室)
À surveiller
Perspective IA — des possibilités, pas des certitudes
Companies and research teams prioritizing 'Tau' as a primary objective will define the computing landscape in the next six to ten years.
Très probable · En quelques années
Huawei will achieve transistor density equivalent to 1.4nm process technology by 2031 based on the Tau Law.
Probable · En quelques années
Questions ouvertes
- Will the 'Tau Law' be widely adopted by other semiconductor companies?
- What are the specific technical challenges in implementing 'logic folding' and other Tau Law-based innovations?
- How will the 'Tau Law' impact global semiconductor supply chains and geopolitical relations?
- What are the long-term economic implications of this shift away from traditional Moore's Law scaling?
