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华为“韬定律”刷屏背后:散热概念炒作成分大,国产EDA厂商机会来了

时间:2026-05-26 19:17:00  来源:  作者:六一中路官网
5月25日,华为在半导体领域抛出一个新概念。

当天,在IEEE国际电路与系统研讨会(ISCAS 2026)上,华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波首次公开提出“韬(τ)定律”。

与过去数十年依赖晶体管线宽持续缩小的“摩尔定律”不同,“韬定律”试图将半导体演进方向从“几何缩微”转向“时间缩微”,即通过逻辑折叠等创新,持续压缩芯片内部的信号传播时延,从而实现半导体与电子系统的持续演进。

何庭波在同期发布的论文《多层电子系统的时间缩微理论》中直言,未来十年的方向已经明确,但“工具链、标准、基准、器件物理和经济模型,都需要超越任何单一公司的贡献”。这意味着,“韬定律”并不是单一技术突破,而是一场涉及EDA、晶圆代工、先进封装、设备、材料的产业协同。

半导体资深专家张国斌向时代周报记者表示,过去行业更多依赖缩小晶体管线宽提升性能,而韬定律本质上是在先进制程受限条件下,从系统级层面对芯片性能重新进行优化。“它不是简单的封装升级,而是从芯片架构、3D堆叠、软件编程到系统级协同的一整套重构。”

何庭波这篇论文的核心贡献,是将优化目标从空间域(L,特征尺寸)转移到时间域(τ,时间常数)。快思慢想研究院院长田丰向时代周报记者表示,这意味着整个产业链的竞争维度发生位移,不再只有光刻机和制程节点才是决定性变量,能降低互连电阻、寄生电容或物理路径长度的技术也十分重要。

资本市场迅速作出反应。5月25日,A股半导体板块大幅走强。然而,并非所有半导体企业都能从中均等受益。“韬定律”的重点,是在单一制程能力之外,强调逻辑堆叠之后的系统工程能力,包括跨层协同设计、先进封装互连以及高功耗散热管理,产业价值链或向EDA、先进封装、热管理等环节倾斜。

“华为韬定律的发布,实际上为整个产业明确一件事:下一个十年,竞争的胜负手不在光刻机的节点上,而在封装、存储带宽、互连和Fabric设计上,以及支撑这一切的系统级EDA工具链上。”芯和半导体创始人代文亮向时代周报记者表示。

国产EDA迎机会窗口

何庭波在论文中以“时间常数τ”作为优化目标,将其定义为贯穿晶体管、电路、芯片、系统四个层级的统一度量衡。代文亮认为,这一框架的意义在于:它第一次让工艺工程师、电路设计师、架构师、系统工程师围绕同一个量、用同一套单位展开协同优化,而不是各自在本层独立优化。

这也意味着,EDA的重要性被重新定义。何庭波在论文中直言,现有EDA是为面积、时序、功耗三轴独立优化而设计,系统τ作为残差出现。若要实现全规模逻辑折叠,工具链必须首次将多个堆叠晶圆视作一个连续设计实体。

国产EDA厂商有望迎来机会窗口。在田丰看来,国际EDA巨头(如楷登和新思科技)的核心代码库在数十年的2D优化中深度积累,其向3D架构迁移的成本极高。而国产EDA厂商在3D-native工具上是空白出发,双方的起跑线差距是历史上最小的时刻。

代文亮也认为,对于系统级EDA这个赛道来说,这是一次难得的历史性机遇。当优化对象从晶体管面积变成全栈时间常数,当设计边界从单片SoC扩展到芯片-封装-整机,工具链的重构就不再是未来的事,而是正在发生的事。

不过,窗口并不意味着能够迅速兑现。目前,国内现有已上市EDA企业的技术布局,仍主要集中于数字前端、模拟电路、制造类等单芯片层面,在系统级EDA方向尚未形成可规模化、可工程化的完整能力体系。

与此同时,国际巨头已开始提前卡位。新思科技以350亿美元收购Ansys,西门子收购Altair,Cadence将战略调整为智能系统设计,45%的客户已来自系统类企业。这些并购的核心逻辑,是用多物理场仿真能力补齐传统EDA在系统层的空缺。

深度科技研究院院长张孝荣向时代周报记者表示,在EDA领域,国产厂商在系统级EDA这个新赛道上确实有机会缩小与国际三巨头的差距,华大九天、芯和半导体已在3DIC和多物理场仿真上提前落子,而AI驱动的设计范式变化,对所有玩家而言都是新课题。但他同时提醒,华为自研的工具链很可能形成新的封闭生态,其他厂商未必能分到这杯羹。

当然,国产EDA并非没有突破口。田丰指出,概伦电子的器件建模工具(SPICE模型、统计变异模型)已被台积电、三星等全球前十大晶圆厂验证采用,具备从器件特性建模扩展到晶圆间变异建模的技术路径。晶圆间变异建模的相关标准,因尚无机构定义,这是国产EDA最可能率先写下标准的开放领域。

先进封装是关键因素

在何庭波提出的“韬定律”框架中,先进封装的重要性被明显抬升。

论文列出的四大开放问题——工具链、晶圆间变异、垂直互连开销、能量伴随定律,几乎都指向同一个现实:当芯片开始走向3D逻辑堆叠,封装已不再只是“后道工艺”,而是决定系统性能的核心环节。

其中,晶圆间工艺变异控制,要求晶圆厂具备更强的一致性制造能力;而垂直互连良率,则将封测厂推向接近前道晶圆制造的工艺水平。田丰认为,国内最有机会率先突破的环节,是成熟节点晶圆厂在特色工艺上的垂直集成能力,以及封测厂向前道延伸的晶圆级混合键合量产能力。

何庭波论文中的首个工程验证案例,也正是围绕这一思路展开。其在移动SoC上采用逻辑折叠,在不换节点的前提下,把数字、模拟、存储电路分布到垂直堆叠的多个有源层上,通过超细节距混合键合将两层连接起来,使其在电路设计视角呈现为一块连续的“超大芯片”。

“无论是时间微缩,还是逻辑折叠,本质上都离不开3D堆叠,因此先进封装会是一个关键因素。”张国斌向时代周报记者表示。他认为,中国在先进封装上并不落后。包括英伟达、AMD等公司的部分高端芯片,长期都在中国完成封装测试。

“真正关键的是,多层堆叠之后,能否实现整体芯片性能的跃迁。”张国斌表示,随着今年秋天新一代麒麟芯片推出,外界或许能更直观看到这一方向的工程化成果。

根据芯思想研究院调研,目前全球前十大委外封测(OSAT)企业中,中国内地占据五席,包括长电科技、通富微电、华天科技、智路封测、盛合晶微,合计市场份额达到32.6%。

传统封测是代加工模式,核心竞争力是良率和成本。但在“韬定律”体系下,逻辑折叠对封测的要求更高,接近前道工艺对晶圆级制造的要求。田丰认为,通富微电深度绑定华为供应链,而盛合晶微是当前国内最接近前道后道融合的封测企业,也是匹配韬定律能力要求的供应商。

事实上,由于先进封装涉及大量晶圆处理工艺,且对洁净度、精细度、自动化等的要求远高于传统封装,晶圆厂与封测厂的边界正在被打破。包括台积电在内的晶圆厂,近年均在持续向后道延伸,自建先进封装产能,并优先服务内部客户体系。

中芯国际也在加速布局。5月15日,中芯国际在业绩说明会表示,公司从2015年就开始布局先进封装,现已成立专门机构加深对前沿技术的研究;此外还建立配套产能,满足中芯国际现在客户的相关需求。

散热概念炒作成分大

相比EDA、混合键合、先进封装等真正决定逻辑堆叠上限的核心环节,散热概念也在资本市场受到追捧,其中或存在认知错位。

韬定律只解决“时间维度的集成效率”,并不自动解决功耗、供电、散热、成本和良率问题。随着逻辑堆叠进入深水区,热问题已经不再是“配套工程”,而是开始反向决定堆叠路线本身。

在论文中,何庭波提到,Kirin 2026采用“选择性折叠关键路径”而非全设计折叠,部分原因正是热预算约束。其保守版本(局部折叠、1.5μm HB间距)产生的热密度,仍处于VC均热板能力边界之内。未来五年,VC均热板从0.35mm继续向0.2mm以下推进,叠加石墨烯-铜复合结构,仍将是移动端主流散热路径。

但问题在于,VC方案的改进速度是“线性”的,而韬定律下逻辑堆叠带来的热密度增长,可能是“指数级”的。按照论文路线图,到2031年,热密度增幅将明显超过传统VC方案的演进速率。

田丰指出,散热架构将随逻辑折叠的演进,从单向热流管理升级为垂直热预算协同分配。背面供电驱动的嵌入式微通道液冷与键合界面热阻控制,是最具工程确定性的关键方向。

“真正的壁垒在于芯片和封装内部的散热能力,而不是后端的风冷或均热板。”张孝荣认为,散热方面,关键突破方向的优先级很明确:材料创新(比如金刚石-碳化硅复合材料)排第一,其次是封装级微通道液冷,最后是系统级液冷。这方面,国内企业与国际先进水平差距不小,当前股价里的炒作成分更大。

更深层的问题在于,混合键合的热管理壁垒,表面看是材料问题,深层是CMP工艺精度和晶圆表面处理的系统控制能力。

田丰指出,国内在CMP设备和晶圆键合设备方向已有布局,但尚无一家企业具备CMP精度控制、键合界面热阻测量以及封装热验证一体化的系统能力。
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