芯片行业,过去几十年最熟悉的一句话,就是摩尔定律。把晶体管越做越小,把更多晶体管塞进同样大小的芯片里,性能上去,功耗下降,成本摊薄。手机更快,电脑更强,AI训练更猛,背后都离不开这条路。
但现在,华为提出了一个新概念——韬定律。这个定律真正想解决的问题非常具体,先进制程越来越难,光刻越来越贵,芯片不能永远只靠缩小尺寸往前走。
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发表主旨演讲,正式提出韬定律。相关论文,也由何庭波发表在中国科学院科技论文预发布平台ChinaXiv上[1]。
这不是简单发明一个新词,它背后指向的是一条新路线,从追逐几纳米,转向压缩时间。芯片不只看晶体管有多小,还要看信号跑得有多快,数据绕的路有多短,系统等待的时间有多低。
一、第一大亮点,把芯片竞争从空间拉到时间
传统芯片进步,核心动作是几何缩微。简单说,就是把房子越盖越小,把更多房间塞进同一块地。晶体管越小,单位面积内数量越多,芯片性能就能继续提升。
但这条路已经很挤了,到了7纳米、5纳米、3纳米之后,制造难度急剧上升,设计成本越来越高,良率、散热、功耗、互连延迟都在拖后腿。更关键的是,先进光刻设备本身也成了全球半导体竞争的核心门槛。
韬定律的思路变了,它提出用时间缩微替代单纯的几何缩微。这里的希腊字母τ,就是时间常数。芯片内部的信号传播、数据交换、存储访问、系统互联,都可以看成一个个等待时间。
等待越短,性能越高。这就像一座城市,以前只想着把楼盖得更密。现在发现,真正影响效率的,可能是路太绕、红绿灯太多、电梯太慢、跨区通勤太长。
韬定律要做的,就是缩短这些路。它不是说晶体管尺寸不重要,而是把尺寸缩小变成众多手段之一。真正的目标,是让信号更快到达,让数据更少搬家,让系统少等一秒是一秒,少等一纳秒也是胜利。这一下,竞争维度就被改写了。
二、第二大亮点,逻辑折叠缩短信号路径
韬定律最核心的技术抓手,叫逻辑折叠。传统芯片设计,就像在一张平面地图上排布电路。逻辑门、存储单元、模拟电路,全都在二维平面里铺开。两个单元隔得远,就要用更长的金属线连接。
线一长,问题就来了。电阻变大,电容变大,信号传播变慢,功耗也会上升。很多时候,芯片不是算不动,而是等数据、等信号、等互连。
逻辑折叠的思路,是把原来摊在平面上的一部分电路,折到垂直方向上。好比原来是摊大饼,现在开始盖楼。原来两个房间隔着几百米,现在上下楼就到。信号走线缩短,关键路径变短,芯片内部的时间常数也随之降低。
这件事的冲击在于,它并不完全依赖更先进的光刻节点。在制程工艺不变的条件下,如果通过结构重排、垂直堆叠、混合键合,把有效晶体管密度和信号效率做上去,芯片仍然可能获得代际提升。
华为方面披露,2026年秋季面世的新麒麟手机芯片,将率先采用逻辑折叠架构,相关性能会明显提升,这意味着韬定律是要进入真实产品。
三、第三大亮点,从器件到系统一起动
韬定律另一个关键,它覆盖器件、电路、芯片和系统多个层级。
器件层面,要降低晶体管和互连带来的电阻、电容影响。电路层面,要用逻辑折叠缩短关键路径。芯片层面,要把软件、架构和芯片一起设计。系统层面,要用新的互联方式降低通信时延。
在AI时代,大模型训练和推理,真正麻烦的不只是算力本身,还有数据搬运。参数要读,显存要喂,芯片之间还要通信。算得快,喂得慢,也会堵车。
这就是为什么先进封装、HBM、高速互联、芯粒、近存计算,都在变得越来越重要。大家都在解决同一个问题,怎样让数据少走弯路。
韬定律把这些问题放到同一个坐标系里,以后衡量芯片,不只是看单颗芯片理论峰值,也要看系统端到端时间。一个任务从发出到完成,用户到底等了多久,模型到底吞吐了多少,数据到底搬了多少次。这套思路,更适合AI时代。
四、第四大亮点,手机和AI都会受影响
韬定律最先落地的地方,很可能是手机芯片。原因在于手机空间极小,功耗极严,散热极难。它不像数据中心,可以堆很多卡、加很多风扇、接更强电源。手机芯片必须在几瓦功耗里,把性能、影像、通信、AI能力一起挤出来。
这就特别适合检验时间缩微,如果逻辑折叠能让关键路径变短,让主频提升,让能效改善,那么用户可能会直接感受到系统流畅度、影像处理、端侧AI和游戏性能的变化。
但更大的舞台,是AI芯片和数据中心。华为的昇腾芯片,本来就处在中国AI算力自主化的关键位置。美国对高端AI芯片出口限制持续存在,国内大模型企业需要替代方案。单颗芯片追赶很重要,但集群效率同样重要。
AI集群是几百块、几千块甚至更多加速卡一起工作,互联时延,内存访问,都会影响最终训练效率。韬定律如果能在系统层面压缩时间,就可能提升整个集群的有效算力。
五、第五大亮点,它给中国芯片提供新坐标
韬定律为什么会引发这么大关注?
因为它出现在一个特殊时间点,一边是全球先进制程继续推进,台积电、英特尔、三星都在冲击更先进节点,ASML的极紫外和光刻机、高数值孔径极紫外光刻机仍然是先进制造的重要工具。另一边,中国企业在先进光刻、EDA、材料、设备等环节仍面临外部限制。
如果只沿着传统路线跑,差距会被设备门槛不断放大。韬定律的价值,就在于它给出了一条绕不开制造、但不完全被制造锁死的路线。
它不等于不需要先进工艺,也不等于一夜之间反超。更准确地说,它是在现有约束下,把设计、封装、互联、架构、软件全部调动起来,尽可能压榨系统潜力。华为披露,过去六年已基于这一思路设计并量产381款芯片,覆盖多个行业需求。
华为还提出,到2031年,基于韬定律的高端芯片晶体管密度,有望达到1.4纳米制程的同等水平。当然,这里说的是等效密度,不是说已经直接掌握1.4纳米传统制程。
六、后摩尔时代,芯片要怎么发展?
韬定律最有意思的地方,不是它宣布了一个神奇突破,而是它改变了提问方式。
过去的问题是,下一代能不能做到更小的纳米尺度?现在的问题变成了,能不能让一次计算更少等待,能不能让数据走更短的路,能不能让系统从芯片到集群都少浪费时间。这是一种芯片计算的时空观变化。
华为提出韬定律,等于在尝试画一张新地图。它未必马上取代摩尔定律,却给了中国半导体一个新的组织方式。中国芯片不能只被动等待,也不能只沿着别人定义的路线追赶。后摩尔时代,谁能定义新的衡量标准,谁就可能拥有新的主动权。
参考文献
[1] Tingbo He, A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems, ChinaXiv, 2026, DOI: 10.12074/202605.00224.
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