华为提出的“韬定律”近期在各大网站刷屏,这被视为半导体领域首个由中国公司提出的、旨在改变行业规则的底层规律,意义重大。
当然,与任何技术进步一样,韬定律也引发了部分网友的争议,有人质疑华为在“吹牛”。但不论何种观点,最终还是要看华为芯片的实际表现。华为表示,过去六年已基于韬定律开发了381款芯片,而真正将这套系统落地的芯片,则是今年的麒麟处理器(华为未公布具体名称,外界猜测可能是秋季的麒麟9050,但命名也可能有变)。
我们此前的文章曾提及今年麒麟芯片的部分参数:其晶体管密度达到238 mtr/mm2,较之前提升了53.8%;能效提升了41%;同时最大频率也提升了12.7%,达到3.1GHz。

那么,这个密度与台积电、英特尔相比如何?直接比较并不容易。一方面,华为的238 mtr/mm2并非现行标准上的2D平面密度;另一方面,台积电工艺的密度数据在不同来源中波动较大,其3nm工艺曾有较高数据(如280甚至300 mtr/mm2),也有较低数据(210-230 mtr/mm2),而其2nm工艺密度也才236 mtr/mm2。因此,乐观来看,麒麟芯片238 mtr/mm2的密度可能接近甚至超过台积电2-3nm节点,以及英特尔、三星的18A、2nm水平。
不过,必须指出,晶体管密度并非衡量芯片性能的唯一标准。今年的麒麟芯片频率达到3.1GHz,但台积电3nm芯片早已突破4GHz,最高可达4.5GHz,说明这方面差距依然存在。

我们既要承认差距,也不必因个别指标较弱而丧失信心。整体而言,今年的麒麟芯片表现已令人惊喜。华为方面甚至表示,50%以上的密度提升是他们刻意保守的结果。
在华为发布的研究论文中,何庭波明确提到,今年麒麟芯片的LogicFolding(逻辑折叠)技术仍属保守选择:键合间距仅为1.5um(这一指标在业界已相当出色),TSV(硅通孔)仅比顶层金属向下推进了一层,折叠也仅选择性用于关键路径,而非整个设计层面。即便如此,频率也恢复到了3.1GHz。这番话暗示,若华为今年不那么保守,秋季的麒麟芯片实际表现(如密度、频率)可能更佳。但华为显然采取了稳妥推进的策略,并未一次性在各方面全面应用韬定律进行大幅改动。
值得注意的是,麒麟芯片计划在2027至2030年间进行数次迭代升级,下一次重大提升预计在2031年的等效1.4nm工艺节点。届时,目标将是实现5GHz频率和400 mtr/mm2的密度,迈上新的台阶。

这个时间点也颇耐人寻味。传闻中的EUV光刻工艺量产很可能就在2030年前后,这与华为2020年提出的“十年搞定EUV”的说法相符。而万一2031年的等效1.4nm工艺并非基于EUV光刻,那将更值得欣喜。这意味着韬定律能在仅使用DUV光刻的情况下,达到台积电、英特尔需借助EUV甚至High NA EUV光刻才能实现的水平,这无疑将是更令人振奋的进步。
