华为有一个人,外界几乎没见过他的照片。
他叫廖恒,是华为Fellow,也是半导体首席科学家,同时担任昇腾AI芯片的总架构师。他14岁考进了清华计算机系的少年班,之后在普林斯顿大学完成博士后研究,在海外做了接近20年的芯片设计工作。
2016年他选择加入华为海思,一手主导了昇腾910到昇腾950的架构演进过程。
在美国对华为实施芯片禁令的那些最黑暗的日子里,正是这个人以及他带领的团队,在深圳坂田的实验室里面,硬生生把昇腾从一张被卡住了脖子的白纸,变成了中国AI算力的重要底座。
过去长达八年的时间里,他没有接受过任何一次公开采访。
到了7月25日,他罕见地坐到了镜头前面,一聊就是四个多小时。
访谈的内容在8月初陆续被放了出来,立刻就在芯片圈和AI圈引发了很大的震动。
引发震动的倒不是他说了什么惊天秘密,昇腾的架构细节和性能数据外界早就有了大致的轮廓。
真正让人注意的是他说的那些话,字里行间透出了一个信号,华为在芯片这件事情上的叙事方式,正在发生根本性的变化。
核心内容梳理:
一场4小时访谈,炸了全球科技圈
他接受了一场长达四个小时的公开访谈。
不是发布会,不是新闻通稿,是坐下来,一个问题接一个问题,聊透。
聊到最后,他说了一句让全球科技媒体集体炸开的话。
「英伟达现在这条路,再撑一两个世代,最多三个。到第四个世代,难以为继。」
我跟你说,这话如果是一个分析师说的,没人当回事。
但廖恒是华为芯片的首席科学家。他手里有数据,他做过仿真,他知道那个墙在哪。
更关键的是,华为自己已经不走这条路了。
汉堡快撑不住了:芯片堆叠的物理死局
过去几十年,芯片行业的玩法特别单纯——晶体管做小一点,再小一点。
你做5纳米,我做3纳米,他做2纳米。谁在最前面,谁就通吃。
英伟达把这条路走到了极致。
他们的H100、B200、GB300,每一代都是更大的芯片面积、更多的晶体管、更多的HBM内存堆在旁边。像一个不断膨胀的巨无霸汉堡。
但廖恒说,这个汉堡快撑不住了。
他提到了一个词,叫「雪崩」。
他说的是物理极限。
当你把芯片面积越做越大、HBM内存越堆越多的时候,内部的信号传输距离也在变长。
功耗在涨,延迟在涨,良率在降。总有一天,再加一片HBM,整个系统就会崩掉。
不是性能不够,是物理规律不让你玩了。
100平米公寓 vs 400平米别墅
最有意思的是他打的比方。
他说中国AI创新像是在100平米的小公寓里,最大化利用每一寸空间。西方竞争对手住的是400平米大别墅。
住在别墅里的人,不会去想怎么把沙发折成床、怎么把餐桌收进墙里。他有的是空间。
但住小公寓的人,必须想。
华为的底牌:不缩小晶体管了,直接折叠电路
华为在2026年5月的IEEE上海会议上,正式提出了一个叫「韬定律」的东西。名字听起来很玄,逻辑其实很直接。
他们不跟你在晶体管尺寸上赛跑了。
他们换了一条路。叫LogicFolding,逻辑折叠。
想象一张纸平铺在桌子上,占地方很大。但如果你把这张纸折起来,同样的面积能塞进更多内容。
逻辑折叠就是这个思路——把电路像折纸一样垂直堆叠多层,缩短信号传输距离,用更低的功耗跑出更高的性能。
华为说,到2031年,他们用这个方法能实现相当于1.4纳米的晶体管密度。
而且不依赖ASML的极紫外光刻机。
你知道这意味着什么吗?
意味着如果这条路走通了,美国的芯片封锁就不再是一堵墙,而是一个逼着中国绕道的障碍物。绕过去了,就跟你没关系了。
廖恒点名表扬了一个人:梁文锋
这里顺便说一个人。
廖恒在访谈里,单独表扬了DeepSeek创始人梁文锋。
他说梁文锋2025年用极低的算力训练出顶级模型,不是靠运气,是靠模型架构的创新。
你拿着比别人少得多的硬件资源,反而逼着你把软件做到极致。
华为也是这个逻辑。他们搞了「芯片与模型协同设计」,让芯片工程师和模型工程师坐在一个屋子里,不是为了让你更快,是为了让你用更少的计算资源干同样的事。
两套体系:英伟达逻辑 vs 华为逻辑
这个思路跟英伟达完全相反。
英伟达的逻辑是——我有最强的芯片,你把模型往上面跑就行。模型越来越大的时候,你自然会来买我更新的芯片。
华为的逻辑是——我不一定给你最强的芯片,但我会让你的模型用更低的算力跑出同样的效果。
廖恒的原话是,用更高的设计复杂度换取更少的计算资源消耗。
用更高的设计复杂度,换取更少的计算资源消耗。翻译成人话就是:多动脑子,少烧显卡。全球供应链正在裂成两个世界
然后他问了一个更深刻的问题。
全球半导体供应链正在裂成两套体系。
一边是美国主导,有台积电、ASML、英伟达。一边是中国主导,有华为、中芯国际、长江存储。
即使两国不打仗,各自的供应链也不会再回到以前那种「你中有我」的状态了。
什么意思呢?
意思就是,未来十年,这个世界上会出现两套互不兼容的AI底层系统。你选了一套,就很难切换到另一套。
廖恒说这句话的时候,没有任何得意。更像是在陈述一个他觉得挺遗憾的事实。
靠堆硬件赢的时代,结束了
说实话,我读完这场四个小时的访谈记录,最大的感受不是「华为好厉害」。
是「那个靠无限堆硬件就能赢的时代,结束了」。
接下来比的不是谁芯片更大,是谁更聪明。
用更少的资源,走更聪明的路。这件事,中国人被逼着练了很久了。
01
访谈开篇:接受采访三大初衷,
当下半导体人才危机与行业认知壁垒
张小珺:大家好,我是张小珺。今天访谈嘉宾是华为 Fellow、半导体首席科学家廖恒博士。这是2020年全球芯片管制之后,华为高层第一次完整复盘昇腾芯片从低谷突围的完整历程。本次对话一方面梳理昇腾发展与中国芯片自主选择的完整故事,另一方面站在从业者四十余年亲历视角,拆解全球半导体产业底层发展规律、时代脉络。今天我们会从个人从业心境切入,对比断供前后昇腾910与950两代芯片的研发环境、设计思路差异,逐层展开行业全貌。廖恒博士,先想问您,时隔多年愿意走出幕后接受长时间深度访谈,内心心境如何?断供前后研发芯片,心态发生了怎样的变化?
廖恒:如果要形容那段时期的心境,很难用简单的焦虑、压力概括。你可以尝试代入董存瑞炸碉堡、上甘岭前线战士的处境去理解,普通人没有办法真正共情那种绝境下的状态。我看过一段二战中国士兵采访,记者问战士打完仗最想要什么,士兵只说“我的父母都不在了,我不敢去想战后的生活”。我们当时的处境和这种心境有相似之处,没有多余精力纠结情绪,摆在眼前只有一件事:直面困难、解决困难,空想情绪没有实际意义。
张小珺:您本人一直刻意淡化个人,更希望把镜头、视角留给整个行业与工程师群体,但您完整见证全球半导体三四十年完整周期,能否先聊聊,是什么原因,最终下定决心接受这次长时间深度访谈?
廖恒:我本身长期配合海思对外低调的宣传节奏,极少参与公开深度访谈,最终同意这次对话,核心有三层原因,每一层都切实推动我下定决心。
第一层,希望完整记录一代国产芯片工程师的真实经历,给行业、后辈留下可参考的真实启示。过去十几年外界对海思、昇腾的认知大多碎片化,网络碎片化解读、碎片化新闻片段很难还原完整研发背景、产业困境与取舍逻辑,这次长时间对话,可以完整还原真实历程,去掉媒体加工的戏剧化滤镜,还原工程师最朴素的选择与挣扎。
第二层,源于我半年前在清华大学计算机系授课的强烈挫败感,也是我当下最焦虑的行业痛点。当时我配合陆游游老师讲授计算机组成原理,课程结束后我和授课教授深入交流,我们两人都感受到很深的无力感。现在高校学生普遍追逐AI大模型算法、模型微调、推理加速这类热门方向,计算机组成原理这门硬件核心基础课普遍被视作“鬼门关”。课程难度高,期末大作业要求独立设计完整CPU,投入大量时间却很难短期产出可视化成果,学生主观意愿极低,越来越少人愿意深耕底层处理器硬件。我内心十分震惊,同时产生强烈人才断层焦虑:如果新一代年轻人持续排斥底层硬件学习,十几年后国内芯片、处理器领域会出现严重人力缺口,顶层AI模型发展再繁荣,底层硬件根基无人承接,整个产业会出现结构性短板。我希望通过这次访谈,让学生、行业新人看懂底层硬件的长期价值,愿意沉下心深耕基础学科。
第三层,行业内部普遍存在认知盲区。哪怕是华为内部一线研发同事,每天埋头处理细分模块开发,却缺少完整全产业链宏观视角,看不清行业发展来龙去脉,很容易在长期高强度工作中迷茫、摇摆。本次对话会完整梳理三四十年产业纵向主线、横向周期规律,无论是同行、在校学生、企业研发人员,都能建立完整全局认知,跳出单一模块视角看懂行业全貌。
三层诉求叠加,最终促成这次5小时完整访谈。接下来我们可以完整拆解过去三四十年全球半导体完整发展脉络,我从自身求学、海外从业、回国深耕的完整经历,逐层拆解行业两条核心主线、三轮科技浪潮、繁荣与衰落的底层逻辑。
我1987年进入清华少年班本科,1996年赴美深造,1997年正式入职海外半导体企业,研究生、本科阶段研究课题全部围绕处理器架构设计,完整亲历行业完整起落。纵观三四十年行业发展,始终有两条主线相互交织,构成全球半导体全部发展底盘。
第一条主线:通用处理器CPU主线,从1984、1985年IBM PC问世正式起步。最开始CPU仅服务桌面办公终端,随后逐步渗透企业服务器,伴随全球数字化浪潮,成为数字世界底层基础设施。2005-2006年AI技术萌芽,这条主线衍生出全新分支,也就是AI专用计算芯片,这条脉络持续迭代至今,是整个半导体行业最核心的需求底盘。
第二条主线:通信驱动芯片主线,人类从孤立离线世界,逐步迈入全员、全设备互联时代。最早依靠电话线拨号Modem低速上网,随后光纤宽带普及,搭建城市、国家跨地域骨干传输网络,构成互联网有线基础设施;移动网络兴起后,无线通信成为互联网第二波浪潮,智能手机诞生,一度占据全球半导体消费60%-70%份额,是过去二十年半导体最大消费市场;后续卫星通信、星链等空间通信进一步拓展这条脉络边界。有线、无线两套通信基础设施,催生海量专用通信芯片,和CPU处理器主线并行发展,共同撑起整个半导体产业规模。
两条纵向主线之外,横向时间维度,半导体经历清晰的繁荣、长期萧条、再度爆发完整周期。早期行业高速狂热扩张,资本、人才全面涌入;2005年至2016年长达十余年,硅谷风险资本全面撤出芯片初创赛道,行业被普遍定义为夕阳产业,标志性商业模式就是博通并购重组模式:收购成熟盈利半导体企业,裁撤重复部门、砍掉低利润产品线,压缩运营成本收割存量利润,完全没有长期创新投入空间,是典型夕阳行业操作。直到2016年AlexNet推动深度学习爆发,AI第三波浪潮正式开启,资本、人才重新回流半导体,行业热度、资金体量、市场期待,全面超越早年互联网、移动互联网两轮浪潮。
很多人会产生疑问:互联网、移动互联网曾经带动行业高速增长,为何之后会出现长达十年的产业凋零?这个逻辑看似反直觉,但核心根源清晰,本质是互联网巨头垄断带来的行业抑制效应。
02
互联网巨头垄断如何压制底层芯片创新:
行业十年萧条底层逻辑
张小珺:您刚才提到应用层巨头垄断会导致底层芯片行业长期衰落,这个逻辑和大众固有认知完全相反,大家普遍认为上层应用繁荣会带动硬件需求同步增长,能否详细拆解背后底层逻辑?
廖恒:我们以过去数十年全球科技主导模式,也就是美国科技发展路径为基准拆解逻辑。美国头部科技企业一旦依靠一款产品、一套商业模式建立市场优势,短短三四年就能形成全方位垄断壁垒,覆盖技术、资本、用户、基础设施全维度:Windows垄断PC操作系统、谷歌垄断全球搜索、Meta垄断全球社交网络、苹果垄断高端智能手机赛道。这种垄断形成后,会从两个维度严重压制底层半导体创新,也是2005-2016年芯片行业持续萧条的核心原因。
第一,单一超大采购方掌握绝对定价权,挤压芯片厂商利润空间。全球绝大多数芯片订单集中到一家、两家长期巨头手中,采购体量占据细分市场70%-90%,芯片供应商完全丧失议价空间,产品毛利率被持续压缩,长期微薄利润没有多余资金投入长期架构研发、新工艺试错,只能维持成熟存量产品迭代,无力布局未来4-5年新技术路线。
第二,单一客户主导全部技术需求,会带来天然时间差滞后,彻底扼杀前瞻性创新。芯片完整研发周期存在硬性时间约束:芯片设计周期12-18个月、晶圆制造周期9-10个月,加上整机适配、全场景测试、量产验证,一款全新芯片从架构定义到终端落地使用,最少需要2.5-4年。客户基于当下业务需求定义硬件规格,但芯片交付、规模化使用时已经时隔数年,存在长达4年的时代鸿沟。如果芯片厂商完全跟随当下客户需求做产品定义,四年后产品落地会全面落后行业发展节奏。而垄断巨头只会基于自身短期业务提需求,不会为四年后的技术趋势预留迭代空间,厂商即便预判未来技术方向,也没有市场、订单支撑落地前瞻性芯片方案,创新空间被彻底锁死。
在2016年前,AI技术尚未全面爆发,全球算力需求单一,所有芯片厂商都受这套逻辑约束,行业长期缺乏新增创新空间,资本市场持续看空半导体,出现长达十余年的资本寒冬。
而当下AI行业和当年互联网时代有本质区别,至今没有任何一家企业形成绝对垄断格局。OpenAI、Anthropic、国内DeepSeek、一众本土大模型团队同步迭代,国内五道口、杭州大量青年研发团队持续产出全新算法优化思路,行业群星璀璨,不存在单一巨头锁死技术路线的情况。每天都有全新技术突破、轻量化模型、稀疏计算方案诞生,任何企业都无法凭借现有优势永久封锁赛道,市场持续存在多元需求,芯片厂商可以同步适配多元化技术路线,不会出现单一客户绑架全行业的局面。
张小珺:您所说的主导型企业,就是谷歌、Meta这类海外互联网大厂,国内是否也存在同类现象?
廖恒:国内逻辑完全一致,电商、短视频、社交领域同样诞生头部平台,手握海量用户、超大采购体量,同样具备极强需求主导能力,只是国内AI产业起步阶段赛道分散,暂时没有出现海外十年垄断压制硬件的局面。
同时成熟巨头普遍存在“创新者窘境”,企业依靠第一代核心产品建立垄断、稳定现金流后,很难彻底重构自身技术体系,很难从零布局全新底层赛道。企业现有组织架构、人才体系、盈利模式全部服务存量核心业务,内部资源倾斜、考核标准都会天然排斥高投入、长周期的底层硬件研发。谷歌核心收入至今仍来自搜索广告,即便手握海量算力需求,底层GPU、TPU研发投入、迭代节奏也会受广告业务短期盈利指标约束,很难不计成本长期深耕硬件底层创新。
很多人误以为头部企业资金充足,就能无限制投入硬件研发,但组织固有DNA会形成天然短板,过往优势赛道的资源倾斜,会成为全新赛道发展的阻碍。纵观全球科技企业,能够持续自我革新、跨底层软硬件实现突破的企业属于极少数。资金体量、企业规模,不代表能在全新底层赛道持续领跑,当下AI赛道充分印证这个规律。
03
清华少年班求学经历:
80年代国内硬件科研原生文化与时代差距
张小珺:我们切换到您个人求学经历,1987年您14岁进入清华少年班,当年计算机系教学、科研氛围和当下高校完全不同,当时校内学习、实践是什么状态?
廖恒:1987年我14岁考入清华少年班,入学时国内主流设备还是Apple II兼容机,IBM PC刚刚普及,软盘、硬盘都属于稀缺全新硬件设备,马斯克当时尚未开启创业。整个高校教学、科研氛围和现在存在天壤之别,核心分为两大差异。
第一,老一辈教师重实物原型、轻论文发表,科研落地导向极强。当年高校考核、毕业标准不以顶会论文为核心,毕业设计、课题核心要求做出完整可运行硬件原型,只发表论文无法通过答辩。两弹一星时代遗留的科研体系延续到80年代,国内企业完整研发体系尚未成型,工业界自研能力薄弱,高校、研究所承担现在企业研发中心的全部职能,国产早期计算机、工控硬件全部出自高校实验室。我入学时刚好处于科研文化过渡期,往后国内高校逐步全面对标欧美学术体系,论文发表、顶会成果成为核心考核指标,企业自研体系逐步成熟,高校不再承担工业产品开发职能,两种科研导向带来完全不同的人才培养路径。
第二,校内课外实践高度贴近市场需求,学生自主承接中小企业硬件开发需求。当年中关村已经形成早期创业氛围,课余我们长期在中关村对接小型厂商需求,开发各类消费电子硬件原型,我参与过激光打印机、老式影碟机、电子词典原型开发,大量项目最终以失败收尾,但完整积累软硬件协同开发经验。我本身是编程竞赛出身,软件开发能力较强,同班好友吴钊是硬件竞赛顶尖人才,精通PCB、FPGA板级设计。当时我内心一直存在强烈的探索欲:软件层逻辑我可以熟练掌握,但芯片底层晶体管、处理器内核的完整运行逻辑完全是黑箱,软件和硬件之间存在一层清晰壁垒,我迫切希望打通软硬件边界,看懂芯片底层完整架构。这份跨层探索欲,也奠定我后续数十年深耕半导体硬件的职业选择。
张小珺:当年少年班入学年龄普遍要求15周岁以下,您14岁入学,在校阶段更偏向软件方向,是什么契机彻底转向硬件底层研发?
廖恒:入学起点依靠编程竞赛,核心能力集中在软件代码开发,但长期和硬件方向同学合作开发硬件样机,持续产生探索底层芯片的欲望。软件开发半年就能落地面向千万用户的应用产品,见效快、可视化成果直观;硬件、芯片属于长跑赛道,投入数年才能看到完整落地成果,周期漫长、试错成本极高,但底层硬件是所有数字产品的根基,长期价值不可替代。我自身性格更适配长期深耕、持续攻坚的底层赛道,最终确定终身深耕半导体硬件领域。
张小珺:1987年刚好是台积电成立年份,张忠谋创办晶圆代工,彻底打破垂直整合IDM模式,设计、制造分离的fabless模式重塑全球芯片分工,您如何看待这套模式诞生的底层经济学根源?
廖恒:台积电诞生、fabless分工模式普及,核心驱动力只有一个:晶圆制造工厂极致高昂的资本投入,是纯粹的经济学选择。每一代先进制程建厂、设备采购成本指数级上涨,遵循近似摩尔定律的增长幅度:早年光刻机、工艺设备单价数十万美金,如今单台高端设备破亿美金;早期工艺掩膜版仅十余层,先进制程掩膜版突破百层。晶圆工厂属于重资产、长回报周期行业,ROI投资回报率极低,风险极高,对应产业链底层基础环节,单一芯片设计公司完全无力独立承担建厂成本。这套逻辑类比居民用电:普通人不会自建发电厂满足家庭用电,统一公共发电基础设施成本最优,张忠谋是全球第一个明确落地公共晶圆代工商业模式的人,让全球设计企业共享制造产能,彻底改写行业格局。没有fabless分工模式,谷歌TPU、各类企业自研AI芯片都不可能落地,任何企业单独搭建先进产线,三年建厂、三年工艺迭代、长期产线运维,成本、周期完全无法承受,单一企业订单规模也无法支撑先进工厂盈亏平衡。
早年AMD创始人Jerry Sanders提出“真正的企业要有自有晶圆厂”,但时代大前提发生根本性变化,这套理念不再适配当下全球产业环境。fabless模式成立的核心前提是全球自由贸易、全产业链无壁垒分工,企业可以全球采购最优设备、材料、工艺产能。但2019年后地缘环境彻底颠覆这套前提,全球自由分工体系破裂;同时市场需求极端波动时,分工模式存在巨大短板,比如前两年DRAM内存价格暴涨十余倍,上下游独立分工企业无法协同调配产能、缓冲价格波动,垂直整合模式抗风险能力更强,单一fabless分工不再是行业唯一最优解。
04
1996赴美深造:
普林斯顿求学冲击、90年代全球处理器黄金争霸时代
张小珺:1996年您前往美国普林斯顿大学做博士后,当年出国时国内芯片行业发展有限,当时海外科技圈、您个人对未来科技的整体想象是什么?
廖恒:当年出国内心存存在两层完全矛盾的心态。第一层是行业崇拜心态,1945年后美国长期占据全球科技顶端,全球顶尖处理器、半导体技术全部集中在美国高校、企业,国内科研、工业体系差距巨大,当时普遍存在一种固有认知:不去海外顶尖院校深造,职业生涯存在永久性短板,如今国内清华、顶尖高校学术水平大幅追赶,这种认知已经不复存在,但90年代是行业普遍共识。第二层是长期实践困惑,在校期间开发大量软硬件原型,但没有一款产品实现百万级规模化商用,我始终找不到问题根源,希望进入海外成熟工业体系,搞清楚产品规模化落地的完整标准。赴美工作一年半后,我彻底找到答案:学生实验室原型和面向大众量产产品,存在一套极其严苛、完整的标准化验证流程,这是当年国内校园完全缺失的环节。举最简单的例子,量产电水壶需要多重安全防护,干烧断电、漏电防护、高低温环境适配,每一项都要经过数万次可靠性测试;手机芯片、处理器量产前,需要覆盖零下数十度极寒、高温机房、持续多年稳定运行全场景验证,上万研发人员数年协同打磨,单一实验室原型完全达不到商用门槛。同时团队组织逻辑是另一层全新认知:规模化项目无法全部依靠天才研发人员,绝大多数岗位需要具备基础专业能力、责任心的普通工程师,一套成熟流程让不同能力的人高效协同。全员天才团队反而会因为思路分歧、协作矛盾无法落地大型项目,规模化工业研发需要分层、标准化人员分工,这套组织逻辑是国内80年代科研体系完全缺失的。
张小珺:1987年您第一次短暂到访美国,1996年长期赴普林斯顿,两次赴美观感差异巨大,当时在普林斯顿的真实感受?
廖恒:14岁第一次赴美参观加州商场,当时国内没有综合购物中心,密闭恒温玻璃商场给我造成认知偏差,误以为美国街道全部配备中央空调,本质是时代物资巨大差距带来的直观冲击。1996年以成年人身份进入普林斯顿,感受完全不同,第一感受是强烈的疏离感。普林斯顿是典型美国精英圈层学府,圈层壁垒清晰,我清晰感知自身不属于这套精英体系,没有长期深耕、求职教职的意愿,仅停留一年便选择离开工业界求职。第二重冲击是教职发展壁垒,当年海外学术体系对国内清华学历认可度极低,如果想要留校任职,需要重新完整攻读海外博士,内心产生混杂自卑与自负的复杂情绪。当年完全低估国内产业未来增长潜力,一度错误认为留在国内发展上限有限,如今回看这个认知存在巨大偏差。当年完全没有长期回国规划,后续数十年国内全产业链、人才体系高速增长,海外行业增长缓慢甚至停滞,回国深耕反而拥有更大发展空间,当年的判断过于短视。
张小珺:1997年半导体行业发生标志性事件,英伟达推出第三代NV3芯片站稳显卡赛道,当年行业核心主线并非GPU,能否聊聊90年代处理器领域史诗级竞争?
廖恒:1997年英伟达仍属于行业无名小企业,当年全球处理器领域真正的行业大戏,是DEC公司Alpha处理器赛道,也是处理器架构史上持续十年的路线大论战。当年普林斯顿同办公室全部处理器方向研究者,所有人的理想归宿都是DEC Alpha团队,DEC是仅次于IBM的小型机巨头,Alpha处理器代表90年代CPU设计全球最高水准,是当时全球架构师心中标杆项目。梳理处理器迭代脉络:早期单核单发射处理器执行效率极低,80年代精简指令集RISC架构诞生,Patterson、Hennessy两位教授奠定RISC基础;随后行业进入多发射处理器时代,单周期并行执行多条指令,诞生两条完全对立的技术路线,持续十年激烈论战。第一条路线VLIW超长指令集,依靠编译器提前编排全部并行指令,硬件逻辑简洁;第二条超标量Superscalar架构,处理器硬件动态调度指令并行,软件适配门槛更低。当年服务器赛道百花齐放,Sun、SGI、HP、IBM、DEC多家企业并行发展,Unix多操作系统并行,不存在单一厂商垄断,两条路线都拥有完整企业落地、长期迭代资源,如同春秋战国百家争鸣,两种架构都持续产出落地产品,大量工程师深度参与路线验证。这场论战深刻影响当下AI芯片架构,如今英伟达GPU、昇腾NPU全部底层沿用VLIW静态调度思路,当年十年论战沉淀的经验,至今仍是AI架构设计核心参考。这场史诗级竞争最终以DEC彻底落幕收尾,企业经营衰败后Alpha架构、全部资产被英特尔低价收购,同期DEC旗下AltaVista搜索引擎比谷歌早六年诞生,是全球初代搜索产品,但企业无法找到商业化变现路径,最终彻底退出历史舞台,这段历史给所有硬件、互联网从业者极强警示:技术领先不等于商业可持续。当年我在普林斯顿研究方向正是VLIW,但没有完整流片量产经验,仅停留在学术理论层面,对工业落地的复杂性没有认知,判断存在极强局限性。
05
海外十五年半导体夕阳期:
PMC-Sierra从业,看透行业萧条底层痛点
张小珺:离开普林斯顿博士后岗位后,您1997年入职PMC-Sierra,这家企业刚好经历并购重组,完整经历互联网泡沫、长达十余年半导体夕阳周期,在萧条行业从业十几年,身边从业者普遍焦虑裁员,您为何长期坚守?
廖恒:当年求职没有过多选择,企业录用便直接入职。PMC-Sierra巅峰员工不足2000人,如今华为单一部门人员规模远超当年企业整体,市值差距百倍以上,但企业刚好踩中第一波互联网光纤基建浪潮,主营城域网、骨干光传输芯片,2000年互联网泡沫巅峰阶段市值登顶加拿大全国前列,巅峰市值足以全额收购蒙特利尔银行。泡沫破灭速度极快,2000年互联网基建投资过热,全球大规模铺设光纤,但互联网用户、带宽需求增长跟不上基建投入,海量光纤资源长期闲置,企业营收、股价断崖式下跌,互联网硬件赛道从此一蹶不振,即便后续移动互联网、消费互联网爆发,骨干传输硬件企业再也没有重回巅峰。泡沫破裂后企业转型存储服务器芯片,服务HP、IBM、EMC、NetApp传统IT厂商,我借此完整吃透电信、IT两套产业链的商业模式差异,也亲眼见证传统IT厂商被超大规模互联网云厂商逐步挤压衰落。超大型云厂商诞生后,全球服务器采购70%-80%集中在少数几家互联网企业,采购体量、议价权彻底颠覆行业格局。传统IT厂商需要覆盖全球千万中小企业,线下服务网点、全规格产品布局拉高运营成本;而云厂商机房高度集中、采购量巨大,大幅压缩硬件采购价格,传统硬件厂商利润持续萎缩,行业加速走向整合并购,也就是博通式收割模式。2016年PMC-Sierra以25亿美金完成出售,标志海外传统通信半导体企业彻底落幕,那段十余年行业萧条周期,资本市场给半导体企业市盈率仅3-5倍,企业盈利再高,市值也难以增长,资本全面撤离,整个行业看不到新增增长空间,人人焦虑持续裁员。
长期坚守并非刻意选择,第一,完整经历行业泡沫、萧条完整周期,获得独一无二的全周期行业观察视角,大量企业倒闭、产品失败案例,让我精准识别项目、产品底层风险,能快速预判方案致命缺陷;第二,团队核心骨干多年共事,不愿在行业低谷丢下研发同事;第三,企业转型存储芯片阶段,持续接触IBM、EMC行业资深工程师,吸收大量工业级硬件研发、商业化落地经验,这些认知是顺周期行业无法获取的宝贵积累。
身处漫长夕阳周期,最大的日常感受是持续的裁员恐慌,午餐、工位闲聊永远围绕下一轮裁员名单,长期笼罩悲观情绪。但低谷期反而拥有充足时间沉淀思考,拆解产品商业化、技术路线、市场需求的匹配逻辑,积累海量失败案例经验,能快速识别项目先天缺陷,这段十几年海外低谷经历,是我2016年加入海思后最重要的经验储备。
张小珺:十几年萧条周期,您沉淀出三条最核心的失败预判经验,能否结合华为早期ARM服务器、初代昇腾规划案例详细拆解?
廖恒:十几年见过无数项目从立项到彻底失败,形成三套快速识别项目风险的判断逻辑,但也要客观承认,部分短期判断受海外夕阳思维局限,忽略国内宏观产业长期变量,出现判断偏差,三个典型案例完整复盘。
第一,早年判断ARM服务器芯片没有市场,短期逻辑完全成立,长期受国内自主需求、地缘环境影响判断失误。2016-2017年我们计划自研ARM架构服务器CPU,替代x86赛道,我当时给出核心判断:x86生态经过数十年沉淀,软件、运维、应用全配套成熟,想要替换需要性能三倍、成本三分之一的碾压级优势,当时ARM芯片完全达不到差距,海外云厂商没有切换动力,唯一潜在市场在美国微软、亚马逊云,我们立刻组建团队赴美对接合作。项目推进阶段全球芯片管制政策落地,海外合作渠道彻底中断,短期验证我的判断;拉长十年周期,国内关键基础设施自主可控硬性需求爆发,ARM服务器规模化落地,国内每年百万级部署,生态持续完善,性能差距持续缩小,宏观变量彻底改变市场格局。我的判断仅基于短期全球自由贸易市场,忽略国内产业链自主长期刚需,存在明显局限性。
第二,初代昇腾立项阶段,极度看重大边缘端市场,不看好数据中心训练芯片赛道,预判再次出现偏差。2016年全球大模型尚未爆发,AI算法研发、模型训练全部集中在美国企业,国内互联网企业没有大规模训练算力需求,我预判昇腾优先落地耳机、手机、工业视觉边缘小芯片,依靠海量终端硬件完成商业化闭环,大规模训练芯片投入高、订单稀缺,很难实现营收平衡。后续国内大模型行业全面爆发,数据中心训练、推理算力需求指数级增长,数据中心芯片营收、规模全面超越边缘端产品,短期市场预判忽略国内AI产业爆发速度,长期低估本土算法团队成长潜力。两段判断偏差根源一致:长期身处海外夕阳芯片行业,形成悲观预判思维,习惯优先识别项目短期市场短板,缺少大国产业自主、AI产业爆发的宏观视角,当年海思高层格局、长期视野远超我,更早预判国产算力长期刚需。
第三,所有软硬件协同项目,缺少算法团队深度绑定协同,产品落地必然失败。芯片架构设计周期长达四年,如果没有前沿算法团队同步参与架构定义,芯片规格会和四年后主流模型需求严重脱节,单纯依靠硬件团队闭门造车,无论工艺、算力规格多强,都会出现算力、内存带宽配比失衡,商用价值大幅缩水。海外萧条期大量芯片厂商只做硬件交付,不参与上层算法协同,最终产品滞销,这条规律至今完全成立。
06
2008回国、2016加入海思:
断供前后认知颠覆,昇腾910与950两代芯片底层差异
张小珺:您2008年便回国定居,2016年正式加入海思,回国初期对国内半导体产业能力持怀疑态度,是什么经历快速扭转认知?
廖恒:2008年回国核心原因是家人考量,不希望子女长期海外成长缺失本土身份认同,当年内心依旧受海外技术优越思维影响,主观认为国内高端芯片研发、完整产业链能力存在永久性短板,2016年入职海思后,现实研发数据快速颠覆固有偏见。核心转折点是海思芯片流片量产成功率:五年周期累计381款全新芯片完成流片量产,几乎不存在流片后大规模失效、无法商用的产品,极高量产成功率背后,是每一位模块研发工程师极致严谨、高度负责的工程素养。芯片流片单次投入数亿资金,一款芯片失效意味着数年研发、巨额资金全部沉没,381款芯片稳定量产证明国内工程师底层工程能力、可靠性设计水平达到全球第一梯队。过去海外从业经历形成的“只有海外能做高端芯片”的傲慢偏见,彻底被实际研发成果打破。同时国内青年工程师群体爆发力远超海外,行业从业者平均年龄比硅谷低二十岁,人才供给、学习意愿、加班攻坚的执行力全面领先海外同行,长期深耕后清晰意识到,只要明确正确技术路线,国内团队完全可以补齐全球产业链全部短板。
张小珺:2020芯片断供是华为半导体发展分水岭,昇腾910诞生于全球供应链自由时代,950诞生于全链路受限环境,两代芯片研发环境、架构定义、核心目标完全不同,分层拆解两代芯片的设计取舍。
廖恒:两代芯片最大差异,来自研发阶段外部供应链条件、行业AI发展成熟度双重变量,心境、研发目标、产品定位天差地别。
(一)昇腾910:供应链最优,但AI行业前景迷茫
昇腾910研发阶段,海思可以全球采购全球最先进制程工艺,当年华为终端、海思芯片采购体量全球前列,台积电最先进新工艺会优先开放给我们,硬件底层工艺、制造资源不存在任何约束,硬件规格上限极高。但2018-2019年全球AI行业发展方向模糊,大语言模型、万亿参数多模态模型尚未诞生,行业仅局限于计算机视觉、小型推理模型,我们无法预判四年后大规模训练、长文本推理海量算力需求。当时产品定义核心思路:全场景覆盖,芯片规格跨度覆盖耳机小型边缘芯片到大型训练集群芯片,覆盖8个数量级价格、算力区间,优先落地手机、可穿戴、工业视觉边缘终端,依靠海量终端硬件完成商业化变现;大规模数据中心训练芯片仅作为技术储备,没有营收预期。研发团队最大困惑:硬件工艺条件全球顶尖,但未来核心市场、主流算法需求完全无法预判,只能宽泛覆盖全场景,没有精准针对性优化方向,属于“硬件条件充足,但看不清行业未来”的研发状态。
(二)昇腾950:供应链全面受限,但国内AI需求清晰爆发
昇腾950研发阶段,全球先进制程、海外高端设备、部分原材料采购通道全面受限,硬件底层工艺、制造条件相比910大幅收紧,研发首要目标从“追求极致单卡算力”切换为“全链路自主可控前提下,满足国内爆发的算力刚需”,核心任务先保障产业稳定供给,活下去、服务国内客户。与此同时国内AI行业格局彻底清晰,海量本土大模型团队持续迭代,开源体系、各类稀疏化模型、多模态视频生成模型大量落地,海量真实训练、推理场景提供完整优化依据,我们可以基于上千款国产模型真实运行数据,精准配比算力、HBM内存带宽、片间互联带宽。研发阶段清晰区分两大算力需求赛道:
1. 大规模推理场景:解码阶段极度依赖高内存带宽,算力需求相对平缓,单独高带宽规格芯片适配互联网对话、AI服务场景;
2. 大模型训练场景:算力需求更高,带宽需求适中,经济型规格芯片满足长期模型训练需求。
同时初代910超节点互联架构暴露颗粒度偏大短板,芯片间小数据包传输效率低下,950重构片间互联灵衢总线,优化小包传输延迟,适配大模型KV Cache高频小数据交互场景。对比910盲猜式宽泛架构设计,950拥有海量国产模型真实场景数据做支撑,架构优化全部落地真实业务痛点,针对性大幅提升模型运行吞吐、降低推理延迟。
张小珺:断供事件发生时,海思内部团队第一反应、团队氛围变化,最难熬的谷底周期是什么阶段?
廖恒:断供消息落地,团队内部两种情绪同步爆发:第一是全员深度恐惧,长期依赖全球供应链,所有人担忧项目全面停滞、大规模裁员;第二是全体研发人员强烈好胜心,绝境下拆解全产业链所有短板,逐项攻坚补齐自主替代方案,工程师视角下,海量全新底层技术难题反而带来长期深耕的研究机遇。团队人员分层分化:仅5%-10%员工选择转行、更换赛道,90%以上核心骨干选择留守攻坚,越是外部环境严苛,核心团队凝聚力越强,所有人聚焦拆解具体技术难题,不再过度担忧长期行业前景。行业绝对谷底,是全球先进制程、关键设备、原材料同步切断,短期没有国产替代方案,所有人预判芯片量产链路随时断裂,商业闭环存在彻底中断风险。高层团队独自承担全部供应链、经营压力,将底层研发人员和外部市场风险隔离开,基层研发人员仅专注硬件架构、芯片开发,没有直面最极致的经营危机。谷底阶段最直观的成果:华为全品类单板硬件超五千款全部重新设计,所有海外元器件同步国产替代,全系列通信设备、算力硬件持续稳定供货,国内5G、算力基础设施建设进度完全没有延期,上万工程师日夜协同完成全链路替代,外界看不到中断、延期的平稳供给,背后是数年无间断重构开发。
07
摩尔定律放缓、姚定律:
微缩瓶颈与堆叠替代路线,国内外芯片能耗差距拆解
张小珺:行业普遍感知摩尔定律增速大幅放缓,从16nm、7nm节点开始失效,底层核心原因是什么?国内芯片和台积电先进工艺芯片核心差距集中在哪?
廖恒:摩尔定律包含三大核心价值维度:单位晶体管成本下降、运算性能提升、翻转能效降低,三大维度在先进制程节点分化明显。
1. 经济性维度:16nm之后彻底失效,先进制程掩膜、设备、制造成本持续上涨,单颗晶体管制造成本不降反升,电子产品“反通胀”优势消失;
2. 性能维度:7nm后提升幅度微乎其微,芯片运行速度很难依靠制程微缩持续提速;
3. 能效维度:唯一持续受益的维度,晶体管尺寸缩小,单次信号翻转消耗能量持续降低,也是当下先进制程唯一核心收益。
制程微缩速度放缓底层物理矛盾:芯片内部金属布线越细,线路电阻同步升高;晶体管栅极间距缩小,极板电容同步增大。两个变量互相抵消,缩小晶体管带来的速度提升被电阻、电容损耗抵消,单纯缩小尺寸无法提速,只有能效持续优化。国内芯片与全球顶尖先进工艺芯片,核心差距集中在芯片运行能耗,同等算力规模下国产芯片整体功耗更高,但这套差距存在宏观环境对冲,无需过度焦虑算力供给安全。
第一,国内整体电力储备充沛,电力供给总量约美国三倍,数据中心电价仅欧美、新加坡市场1/4-1/5,更高能耗带来的运营成本差距被极低电价抹平;
第二,国内完整算力供给不存在断供风险,即便单卡能耗更高,十万卡、百万卡级大规模算力集群完全可以自主搭建,不会出现海外算力卡封锁、断供危机;
摩尔定律单纯依靠纳米尺寸衡量的时代已经走向终点,未来芯片度量标准会切换为原子层数、运算延迟、单位算力能耗三大维度,单纯追求极小纳米节点不再是唯一发展路线,也就是我们提出的姚定律,依靠芯片堆叠、立体封装、架构优化替代单纯制程微缩。
单纯缩小晶体管存在物理终极上限,晶体管最小单元由固定数量原子构成,无法无限缩小;而堆叠、2.5D、3D封装不受单颗芯片光刻尺寸约束,通过多层芯片垂直堆叠提升整体算力、带宽,是国内产业弯道超车核心路线,先进封装领域国内外差距远小于先进逻辑制程。
08
十八层宝塔全产业链分层拆解:
中国产业链优势、薄弱环节清晰划分
张小珺:黄仁勋提出五层蛋糕产业链分层,您更倾向用中国应县木塔十八层宝塔模型拆解完整半导体产业链,能否逐层完整梳理,划分国内强弱环节?
廖恒:两种类比本质描述同一产业链分层逻辑,只是视角差异,西式蛋糕分层偏向软件上层应用,中式宝塔从底层矿产原材料到顶层终端应用完整贯通,覆盖全物理、数字链路,自上而下逐层梳理十八层完整链条:
顶层1-7层(软件、应用层,国内绝对优势区间)
1层终端应用:微信、支付宝、AI对话工具、大模型服务、工业软件终端,国内数字化渗透率全球第一,移动支付、本地生活、AI大众应用场景丰富,商业化、用户运营能力全球领先;
2层Agent、大模型应用框架:各类智能体、长文本框架、多模态开发套件,国内开源模型数量、算法研发人员规模全球领先,全球七成优质AI算法研发人员集中在中国,基础教育、升学竞争带来海量理工科人才储备;
3层模型压缩、稀疏计算、KV Cache优化:国内团队率先落地长序列稀疏、参数稀疏算法,依靠软件优化弥补硬件带宽短板,软硬件协同优化意识远超海外多数团队;
4层编译器、编程框架:昇腾CANN、自研Torch、各类国产AI编译栈,适配本土芯片架构,持续开源共建生态;
5层芯片编程接口、指令集:硬件与软件中间协同层,需要跨硬件、算法双向人才;
6层AI处理器、CPU架构设计:昇腾、鲲鹏、各类国产通用、专用芯片设计,国内流片量产成功率全球一流;
7层IP核、模块子系统设计:各类存储、计算、互联IP自研体系逐步完善。
底层8-18层(制造、材料、设备底层地下室,国内薄弱攻坚环节)
8层晶圆逻辑制程工艺:先进7nm及以下制程存在明显差距,成熟28/14nm制程完全自主稳定量产;
9层晶体管器件设计:FinFET、GAA环绕栅器件研发,国内持续追赶;
10层光刻、刻蚀、薄膜等半导体生产设备:高端EUV、部分沉积设备短板明显,国产设备逐步替代;
11层光刻胶、靶材、特种电子气体、晶圆材料:高端电子化学品存在进口依赖;
12层先进2.5D/3D封装堆叠工艺:国内追赶速度最快,差距极小,是核心突围赛道;
13层PCB高速载板、光模块硬件载体;
14层光芯片、高速互联硬件;
15层存储芯片(DRAM、NAND、HBM):HBM高带宽内存仍存在短板,普通存储逐步自主;
16层稀有金属、特种化工原料提纯;
17层硅片、单晶硅棒基础基材;
18层矿产开采、基础工业原材料,基础重工业国内完全自给。
国内产业链强弱总结
优势板块:七层以上软件、算法、芯片设计、终端应用、人才储备、市场需求、数字化场景,完整形成正向商业闭环;
薄弱板块:七层以下底层制造设备、先进逻辑制程、高端电子材料、HBM高带宽内存,也是国内产业当下核心攻坚方向;
中间核心连接层(六七层芯片架构层)是整条宝塔的核心枢纽,向上承接算法软件需求,向下适配制造工艺物理约束,也是我长期深耕、跨层协同的核心领域。
跨层复合型人才是全行业稀缺资源:单一深耕软件、单一深耕硬件的专家数量充足,但能打通上下多层、协调算法与芯片架构协同的人员极其稀缺。DeepSeek梁文锋团队就是典型跨层协同代表,主动适配国产芯片算力配比,通过稀疏算法、长序列压缩弥补硬件带宽短板,主动增加软件计算复杂度,换取硬件运行效率提升,提前预判硬件带宽瓶颈,是软硬件协同标杆。
09
昇腾架构演进:SIMD与SIMT融合、mega kernel内核融合、CANN软件生态长期挑战
张小珺:2021年您提出计算架构从CPU/GPU/NPU异构,转向新型同构架构,异构、传统同构、新型同构三者区别是什么?昇腾910到950架构路线发生哪些调整?
廖恒:行业长期存在SIMD与SIMT架构路线之争,也是异构、同构划分核心依据。SIMT是GPU主流架构,单线程独立调度,线程颗粒度细小,适配多样化轻量化算子,CUDA生态全部基于SIMT构建,软件迁移门槛低,但硬件资源利用率存在冗余;SIMD是早期昇腾910B/C核心架构,大块数据并行运算,Tensor Cube算力单元配比,大块矩阵运算效率极高,但推荐系统、小型视觉算子颗粒度适配较差,灵活度不足。
传统异构架构:CPU、GPU、NPU内核架构完全独立,指令集、编程体系互不兼容,调度开销大,多芯片协同同步损耗高;
传统同构:全部计算单元统一采用单一SIMD或单一SIMT架构,要么灵活性不足,要么大矩阵算力浪费;
昇腾950落地新型融合同构架构,单芯片内核同时原生支持SIMD大块并行、SIMT细粒度线程调度,两种模式自由切换,兼顾大模型矩阵训练算力与轻量化推理算子灵活度,彻底解决早年单一架构适配短板,不再陷入路线宗教式争论。
当下架构核心矛盾不再是SIMD/SIMT路线,三大全新核心难题决定芯片长期竞争力:
1. 内存带宽与算力配比平衡,推理场景带宽优先,训练场景算力优先,双规格芯片分层匹配需求;
2. 超节点大规模片间互联小包传输效率,大模型KV Cache高频小数据交互是核心瓶颈;
3. Mega Kernel超大算子融合技术,把上百个独立算子融合为单一内核,消除算子调用启动延迟,实现一毫秒超低延迟推理、高token输出速度。
过去行业开发习惯拆分独立算子逐次调用,单次调用存在巨大调度、数据传输开销,追求毫秒级超低对话延迟,必须大规模内核融合,Flash Attention、DeepSeek开源算子全部基于Kernel融合思路开发,这套变革彻底重构芯片编译器、编程框架设计逻辑,也是昇腾CANN软件栈核心迭代方向。
张小珺:昇腾CANN整套软件运行栈,对标CUDA生态,追赶过程最大难点是什么?能否实现超越,纳米制程硬件攻坚和软件生态搭建,哪个难度更高?
廖恒:搭建媲美、超越CUDA的软件生态,难度远高于先进硬件、纳米制程攻坚。硬件研发绝大多数变量可控,70%核心技术、迭代节奏掌握在自身团队手中,仅受物理定律、设备材料客观约束,集中资源攻坚可稳步缩小制程、算力差距;软件生态本质是改变全球数百万算法工程师的开发习惯,CUDA经过十余年沉淀,形成完整工具链、开源库、教学资料、海量成熟项目,所有人形成固化开发思路。想要推动开发者切换全新编程体系,需要持续数年提供性能、成本、独特架构优势,持续产出配套工具、开源模型、教学资源,群体习惯扭转周期极长。
CANN软件栈两大发展方向并行推进:
1. 兼容存量生态:完整兼容PyTorch、VLLM主流开源框架,一对一对标CUDA全部基础能力,满足高校学生、中小研发团队轻量化开发需求,降低迁移门槛;
2. 前沿极致调优工具链:面向大规模商用大模型训练、推理集群,提供专属融合内核、稀疏计算加速套件,追求单卡token吞吐最大化,直接转化企业算力采购收益,服务头部大模型生产团队。
开源是突破生态壁垒核心策略,软件栈、编译器全部开放源代码,消除保密沟通壁垒,全球开发者可自主查阅底层逻辑,自主适配模型、开发算子,大幅降低软硬件协同沟通成本,同时AI代码大模型可基于开源代码训练专用昇腾开发辅助模型,加速生态迭代速度。
10
昇腾与英伟达路线分化:
单片芯片极限、机柜功耗、全光互联系统创新
张小珺:早年昇腾和英伟达架构设计存在相似点,如今两条路线越来越分化,核心设计理念差异体现在哪里?单片芯片是否可以无限做大、机柜算力密度是否无上限?
廖恒:微观算力单元层面双方持续互相借鉴,英伟达Tensor Core逐步加大并行粒度,昇腾优化细粒度线程调度,细节设计趋同;但顶层系统架构、规模化集群设计理念完全走向两条相反路线,核心分歧三点。
分歧一:单颗大芯片物理天花板认知
超大计算裸die存在天然数学矛盾:芯片算力与面积平方成正比,HBM内存、IO互联带宽仅和芯片四边周长成正比,算力增长速度远超带宽供给速度,芯片尺寸越大,算力与带宽缺口持续拉大,会出现严重内存带宽瓶颈。单颗芯片最多叠加4-8个光刻区域,超过该规模散热、供电、IO带宽会出现不可调和的物理矛盾,最多再迭代1-2代便会触及硬件天花板,英伟达持续追求超大单芯片路线,长期会遭遇带宽雪崩问题。
分歧二:单机柜极致密度取舍
英伟达设计路线持续拉高单机柜功耗,目标逐年翻倍机柜算力,未来四年机柜功耗有望突破兆瓦级别,兆瓦机柜散热需要数百平方米专属散热塔,机房散热配套建设成本、空间占用爆炸式增长;昇腾系统设计主动控制单机柜功耗,不追求极致高密度机柜,依托国内低廉机房空间成本,拆分算力单元,通过长距离高速光互联连接分散算力机箱,牺牲机柜集成密度,换取散热、供电、硬件维护更低难度,避免极致密度带来多重物理极限同步攻坚,降低产品量产、稳定交付风险。同步配套高带宽近封装光模块,光模块紧贴芯片封装侧边,缩短高速电传输线路,降低信号损耗,同时激光器内置双冗余设计,单光源故障不影响整机运行,规避外置光源大功率局部热点烧毁硬件的风险。
分歧三:互联架构设计思路
英伟达依托短距离高速电互联,机柜内部高密度线缆布线,高端PCB板材、高速线缆产能持续紧缺;昇腾自研灵衢总线,原生支持电互联、光纤光互联双模式,机箱之间依靠低成本光纤远距离组网,数千芯片大规模集群布线体积大幅缩小,硬件维护、扩容灵活度更高,超节点集群可拓展至数百、上千芯片协同,适配万亿参数超大模型超低延迟推理需求。
两套路线没有绝对优劣,只是基于各自产业链环境、资源禀赋做出取舍:海外机房空间成本高昂、高端PCB供应链充足,适合高密度机柜;国内机房空间充足、光通信产业链全球领先,松散式全光互联集群更适配本土产业环境。
11
国产算力真实规模、行业代差、未来960/970/980芯片迭代规划
张小珺:全球大模型企业普遍算力紧缺,国内真实算力储备、和美国算力总量代差如何?未来昇腾下一代950DT、960、970、980产品有哪些核心升级方向?
廖恒:从数据中心电力装机容量侧面估算算力规模,国内全年AI数据中心新增算力装机约1吉瓦,美国全年7-8吉瓦,整体算力总量大概是美国1/7至1/5,但结构性优势显著。高校学术算力国内全面反超,国内各大重点实验室万卡级算力集群数量众多,海外顶尖高校单一系仅数百、千张卡算力,在校学生、科研团队算力资源充足;企业商用算力总量存在差距,但本土自主算力供给持续高速增长,不会出现海外算力卡断供风险。
行业综合代差不能单纯看先进制程单一维度:AI芯片80%硬件成本集中在HBM高带宽内存,逻辑芯片仅占10%成本,算力核心瓶颈是内存带宽,而非单芯片制程尺寸。依靠堆叠封装、内存带宽优化、软硬件协同优化,可大幅缩小综合算力代差,单纯纳米制程差距无法等同于整体算力差距。
未来三代昇腾芯片保持每年算力翻倍迭代节奏,两大核心研发方向同步落地:
1. 芯片单体迭代:平衡SIMD/SIMT算力配比,持续提升片上HBM带宽,优化小包片间互联延迟,完善双模式融合同构架构;
2. 系统模块化重构:摒弃固化一体式Pod机柜,开发标准化小型算力积木单元,依靠灵衢全光互联自由拼接组合,适配未来超大模型动态资源配比需求,模型参数、KV Cache部署方式迭代速度极快,固化高密度机柜两年后会出现资源配比失衡,模块化松散集群适配长期技术迭代。
12
芯片人才培养、硬件工程师核心素养、行业年轻人选择建议
张小珺:当下大量年轻人涌入AI算法赛道,底层硬件芯片人才缺口巨大,一名合格芯片架构工程师必须具备哪些经历?不看名校履历,招聘核心评判标准是什么?天价抢人模式是否适配芯片团队?
廖恒:单纯名校博士、竞赛天才无法直接胜任芯片架构设计,芯片研发超长周期决定人才必须经过完整流片迭代历练,完整模块、子系统开发周期最少18-20个月,一款芯片流片投入数亿资金,无法像软件代码十分钟编译调试,微小时序、布线错误会导致整片芯片完全失效,硬件对严谨性、物理细节要求远超软件。
硬件工程师三大不可替代核心素养:
第一,跨层好奇心,主动打通18层产业链上下游,既要理解顶层大模型算法需求,也要吃透底层制造、封装物理约束,能和算法、工艺工程师双向对齐需求,单一模块埋头深耕会形成视野盲区;
第二,长期耐心,愿意接受数年长周期研发,容忍长期无可视化成果,拒绝短期热门赛道浮躁心态;
第三,极致工程责任心,芯片流片没有试错机会,每一条逻辑、布线、时序设计都要覆盖全场景可靠性验证,不能依靠后期补丁修复缺陷。
招聘筛选优先级:三观、长期奋斗匹配度>名校履历、竞赛奖项。如果年轻人仅追求短期高薪、两年内跳槽更换赛道,再顶尖的技术天赋也无法完成芯片长期项目迭代,团队磨合、项目沉淀会全部浪费。华为奋斗者文化不靠军事化管理,核心搭建自驱动研发环境,基层员工可以直接和高层架构师争论技术路线,鼓励底层员工提出全新优化思路,依靠内在使命感驱动创新,而非强制管控。
行业人才不需要天价高薪内卷抢夺,底层硬件赛道依靠长期价值吸引从业者,短期高薪泡沫会导致人才浮躁,不利于底层技术长期沉淀。针对年轻人海外、国内发展选择:海外企业算力资源优势仅存在工业界,国内高校学术算力全面领先,本土AI、芯片产业持续高速增长,产业链完整度逐年提升,长期深耕国内赛道成长上限更高,海外巨头组织固化、创新壁垒持续抬高,青年从业者上升空间逐步收窄。
13
全球芯片产业十年格局预判、AI垄断风险、中国芯片自主道路
张小珺:如果未来十年地缘环境持续紧张,全球芯片产业会形成两套独立产业链吗?当下AI行业百花齐放,未来是否会复刻早年互联网巨头垄断,再次让底层芯片进入萧条周期?
廖恒:芯片已经等同于现代社会水、空气级刚需,长期全球分工壁垒持续存在,全球必然分化出两套完整独立产业链,欧美一套、以中国为核心的亚洲自主一套,各自覆盖矿产、材料、设备、制造、设计、软件全链路,互不依赖,保障各自数字基础设施安全。
短期5-10年内AI行业很难形成单一巨头垄断,三大核心制衡因素持续存在:
1. AI技术仍处于高速上升周期,性能、模型能力持续指数级提升,技术天花板尚未到来,每隔数月就会诞生全新算法、轻量化路线,领先企业无法永久锁死技术路线;
2. 全球海量青年算法研发人才,国内五道口、杭州等科创区域持续输出全新优化方案,开源模型持续打破企业技术壁垒,单一企业无法独占最优算法路线;
3. 物理世界机器人、具身智能赛道尚未爆发,实体硬件天然具备多元化需求,如同汽车行业百年仍多品牌共存,物理AI很难形成数字软件式垄断。
即便未来上层应用逐步形成头部企业,国内完整自主芯片产业链、开源软硬件体系会持续提供多元化硬件选择,不会复刻2005-2016年海外单一巨头压制芯片创新的萧条周期。
长远看中国已经走出差异化半导体发展道路,不再复刻欧美单先进制程突进路线,采用“成熟制程打底、先进封装弯道、软硬件协同优化、全光分布式算力”复合路线,产业链各环节企业持续实现正向经营盈利,财务可持续,不靠长期补贴输血,整条产业增长曲线长期向上,具备独立完整自我循环能力。
14
推荐行业书籍、工程师长期价值、个人行业使命总结
张小珺:结合您四十余年行业从业经历,推荐适合芯片、AI行业从业者阅读的书籍,以及您个人深耕半导体数十年的核心使命。
廖恒:四本核心书籍,覆盖产业历史、组织创新、工程师文化、工程实践四大维度:
1. 《思想工厂》:完整记录贝尔实验室黄金发展周期,香农信息论、晶体管、早期计算机全部诞生于同一圈层,完整复刻底层基础科学、硬件产业协同爆发的历史规律,对当下国产半导体发展极强借鉴意义;
2. 《创新者的窘境》:解析头部成熟企业固有体系如何阻碍底层全新赛道创新,所有企业管理者、架构师必读,规避组织固化带来的路线短视;
3. 《新机器的灵魂》:记录70年代小型机工程师完整研发日常,还原真实硬件团队攻坚、试错、协作的全过程,完整展现底层工程师群体真实生存与创造价值;
4. 《Rules of Work》:职场基础协作逻辑,帮助青年工程师处理团队沟通、长期职业规划,规避内耗、浮躁心态;
额外推荐爱迪生人物传记,爱迪生核心工程思维:只研发具备大众真实需求的产品,摒弃华而不实的纯理论设计,依靠海量务实试错落地实用技术,是硬件工程师核心参考思维。
个人从业核心使命:有限生命周期内创造更多建设性技术成果,搭建完整国产算力软硬件体系,保障国内数字基础设施自主可控,助力AI、通信、工业全产业摆脱海外供应链约束。长期看好中国科技长期发展,押注本土产业持续崛起,不是对抗海外,而是搭建多元化、普惠全球的全新科技产业体系,打破单一区域技术垄断。
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