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26-07-04 16:58 微博认证:数码博主 微博原创视频博主

#华为发布V2版韬定律论文#
V2版本的韬定律论文,信息量确实很大

过去半导体进步,表面上看是空间缩小,也就是晶体管变小;但用户真正感受到的,其实是时间缩短:开关更快、路径更短、数据搬运更少、系统响应更快

何庭波提出 τ scaling / 韬定律,把时间常数 τ 作为新的统一优化目标

它把 τ 拆成四层:
晶体管层,看开关延迟和寄生 R/C;
电路层,看信号路径 RC 传播延迟;
芯片层,看计算与访存延迟;
系统层,看端到端通信与同步时间。

先进制程仍然是降低 τ 的一种手段,但不再是唯一手段

所以这篇论文不是否定先进制程,而是把封装、互联、架构、存储、系统软件协同,全部纳入同一个优化框架

这个解题思路,听起来就很华为,也确实是当前的最优解

原文直接拿 Kirin 2026 和 Kirin9030 Pro 做对比,而且写得非常具体。论文称,两者使用的是 identical mature process node / 相同成熟制程节点,区别是:
Kirin9030 Pro:传统平面设计
Kirin 2026:LogicFolding

原文给出的结果:
晶体管密度从 155 MTr/mm² 提升到 238 MTr/mm²;
SoC 性能核最高频率在 1.1V、常温下提升近 13%;
NoC 数据路径 footprint 降低 55%;
后硅时钟偏斜调整单独贡献 超过 5% SoC 性能;
SRAM 工作频率提升 超过 40%;
代表性处理核心里,clock-buffer 数量减少 超过 50%,clock skew 降低 25%,线长降低约 30%

Kirin 2026 在相同成熟节点下,通过 LogicFolding,在等性能下功耗降低 41%,功率密度降低 5.6%

以前芯片主要在一个平面上铺开,关键路径长,线长、寄生电阻电容、时钟偏斜都会拖性能

LogicFolding 通过超细间距混合键合,让上下两层更像一个连续逻辑织物。线更短,RC 更低,clock skew 更小,所以在固定制程下,也能继续提升频率、降低功耗

当然,这不是“堆两层就完事”

原文提到,Kirin 2026 混合键合 pitch 已做到 1.5μm,overlay accuracy 要低于 0.5μm,TSV CD/KOZ 要做到 sub-1.5μm,TSV pitch sub-6μm,还需要 smart redundancy 把良率做到接近 100%

原文还给了 Kirin 路线图:
2026 年 Kirin 2026,LogicFolding,性能核 3.1GHz,Silicon;
2027 年 Kirin 2027,LogicFolding,性能核 3.39GHz,Silicon;
2028 年 Kirin 2028,LogicFolding,性能核 3.71GHz,Pre-silicon;
2029 年 Kirin 2029,LogicFolding,性能核 4GHz,Pre-silicon

AI 这边,论文讲的是 Unified Bus + Hi-ONE + 3D Folding

Unified Bus 是把传统多层协议栈简化成统一 memory-semantic fabric,减少协议转换、DMA buffer 和握手开销。原文称远程访问延迟从 TCP/IP 类栈的几十微秒,降到约 100ns,约 500 倍 τ reduction。

Hi-ONE 是近封装光 I/O,单模块 8Tb/s,把 SerDes 距离从约 100cm 压到约 5cm,面板到面板距离从不到 1m 扩展到 100m

3D Folding 则是解决 AI 加速器里的 N² vs N 问题

算力随面积 N² 增长,但传统 2.5D 封装里,带宽、I/O、电源主要依赖边缘,只随周长 N 增长。所以论文认为,后面要把内存、光 I/O、电源从边缘搬到垂直表面上,让它们也能跟着 N² 扩展

原文不仅提到了Kirin,还提到了Ascend的路线:
Ascend 910C:2025;
Ascend 950:2026;
Ascend 990:后续;
around 2030,Ascend 990 会把 LogicFolding 引入 AI accelerator class;
到 2035,AI 硬件集成度预计提升超过 100 倍

原文也承认,眼前还有很多难题:

现有 EDA 不适合完整多层堆叠逻辑设计;
多层 stacked dies 需要被当成单一连续设计实体;
跨晶圆 Vth、drive current、interconnect RC 变化更复杂;
hybrid bond 和 TSV 都有阻抗、电容、KOZ 代价;
τ 是时间规律,不是能耗规律;
快 10 倍但功耗也涨 10 倍,仍然不解决电网和能效问题;
行业还需要新的 τ-profile benchmarks,而不是只看 Linpack、MLPerf、SPEC 这类单一指标

华为在先进制程受限、摩尔红利下降的现实里,交出的答卷。把下一阶段芯片竞争重新定义成了系统工程:

制程继续重要,但不再只有制程重要

发布于 山东