华为ISCAS2026发布“韬定律”:以时间缩微重构芯片演进路径

2026 年 5 月 25 日,2026 国际电路与系统研讨会(ISCAS 2026)在上海正式举办。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,正式发表半导体领域全新指导原则 ——“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,核心以 “时间缩微” 替代传统摩尔定律的 “几何缩微”,为 AI 时代芯片演进开辟新路径。

一、发布背景:摩尔定律面临双重瓶颈

自 1965 年提出以来,摩尔定律以 “几何缩微” 为核心,通过持续缩小晶体管尺寸、提升芯片晶体管密度,推动半导体产业六十余年快速发展。但当前该定律已陷入物理极限与经济效益的双重困境,难以适配 AI、高性能计算等领域指数级增长的算力需求。

物理层面,当晶体管尺寸缩小至 3 纳米及以下节点时,量子隧穿效应导致电子不受控制 “泄漏”,芯片稳定性大幅下降,且进一步微缩的物理空间已接近原子级别,技术难度呈几何级上升。经济层面,一条 3 纳米芯片生产线投资超 200 亿美元,单颗尖端芯片设计成本突破 10 亿美元,先进制程下单个晶体管成本不再下降,全球仅少数企业具备跟进能力,产业发展红利逐渐消退。

在此背景下,全球半导体行业亟需摆脱对极致制程的依赖,探索可持续的全新演进路线,“韬定律” 的提出正是对这一行业痛点的针对性回应。

二、核心内涵:以 “时间缩微” 重构芯片演进逻辑

“韬定律” 的核心定义为:以系统性降低时间常数 τ(韬)为核心目标,通过逻辑折叠、3D 集成、光互连等创新技术,持续压缩芯片信号传播时延,在不依赖极致几何微缩的前提下,提升晶体管密度与系统性能,实现半导体与电子系统的持续演进。

与摩尔定律聚焦 “空间尺寸缩小” 不同,“韬定律” 将优化核心从 “几何缩微” 转向 “时间缩微”,构建贯穿器件、电路、芯片、系统的四层协同优化体系。器件层面,优化晶体管与互连电阻、寄生电容,从物理底层缩减器件级时间常数;电路层面,通过 “逻辑折叠” 技术打破传统平面布局边界,将二维电路转为立体结构,缩短关键路径走线长度,降低信号传输损耗;芯片层面,采用 “软件、架构、芯片” 全栈协同设计,细粒度控制指令流与数据流,提升系统并行度;系统层面,定义灵衢总线,重构计算互联协议,降低端到端执行时延。

何庭波在同期发布于《SCIENCE CHINA Information Sciences》的论文《多层电子系统的时间缩放理论》中明确指出,未来十年半导体产业竞争力将源于对系统时间常数的系统性压缩,而非单纯的制程微缩。

三、技术验证:六年量产 381 款芯片,麒麟芯片将首落地

“韬定律” 并非停留在理论层面,已通过华为六年产业实践完成技术验证,形成完整的技术落地体系。

截至 2026 年 5 月,华为基于 “韬定律” 已成功设计并量产 381 款芯片,覆盖通信、汽车、移动终端、AI 计算等领域,包含鲲鹏、昇腾、麒麟等核心芯片系列,累计应用于消费电子、数据中心、智能驾驶等千行百业。

2026 年秋季,华为将发布全新麒麟手机芯片,该芯片将首次完整采用 “逻辑折叠” 技术,基于自由逻辑设计理念实现从单层到双层的跨越,实测数据显示,其晶体管密度从 155 百万晶体管 / 平方毫米提升至 238 百万晶体管 / 平方毫米,等效超越传统几何缩放 3 年迭代进度,SoC 性能核心能效比提升 41%,最高主频提升近 13%。

技术规划层面,华为预计到 2031 年,基于 “韬定律” 的高端芯片晶体管密度将达到 1.4 纳米制程的同等水平,无需依赖 EUV(极紫外光刻)等尖端设备,即可实现芯片性能的持续迭代。

四、行业影响:为国产 AI 芯片提供新路径,助力算力自主可控

“韬定律” 的发布,对全球半导体产业尤其是国产半导体产业具有里程碑意义,为 AI 时代芯片演进提供了非对称竞争思路。

对全球产业而言,该定律打破了摩尔定律的单一演进范式,重构芯片技术评价体系,未来芯片性能衡量核心将从 “制程节点” 转向 “时间效率”,推动先进封装、电路创新、架构设计成为产业竞争核心,降低对尖端光刻设备的依赖,重塑全球半导体产业链格局。

对国产半导体产业而言,在外部技术限制、先进制程获取受限的背景下,“韬定律” 提供了 “绕开制程壁垒、依靠架构与电路创新” 的差异化发展路径,为国产 AI 芯片、高端通用芯片研发提供全新技术指引。国内企业可聚焦逻辑折叠、3D 集成、软硬协同等技术方向,突破物理瓶颈,快速提升芯片性能,助力我国在 AI 算力领域实现自主可控,摆脱外部技术制约。

五、权威评价:开创产业新范式,引领技术长期演进

业内专家对 “韬定律” 的行业价值给予高度认可,认为其开创了半导体产业发展新范式。

复旦大学微电子学院教授周健军表示,“韬定律” 既延续了半导体技术的演进逻辑,又突破了传统路径限制,为全球芯片技术迭代提供新方向,同时为国内产业链明确了发展重点 —— 不必盲目追逐尖端制程,可通过电路创新、先进封装等领域突破实现技术赶超。

何庭波在演讲中强调,未来六到十年,以 “韬定律” 为核心优化目标的企业和生态,将主导全球计算领域发展格局,华为将持续开放相关技术生态,携手产业链伙伴共同推动 “时间缩微” 技术落地,构建自主可控、可持续发展的半导体产业体系。