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[信息技术] 华为"韬(τ)定律"——先进半导体设计的系统方法论

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  • TA的每日心情
    擦汗
    2026-3-17 22:01
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    [LV.10]大乘

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     楼主| 发表于 3 天前 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    本帖最后由 大黑蚊子 于 2026-5-29 00:07 编辑 % G) ^4 t9 p+ `% @" t

    , h0 I5 s/ ~7 v: w第一章  韬(τ)定律的提出背景与理论框架  ~1 N* a" z. q& `' w
    * g; X3 t; ]- D3 @6 @4 L# [/ X

    9 g+ c5 ~! a: }. e- Z* U1.1  摩尔定律放缓与"几何缩微"的困局. N" C) V/ q. h& [: K7 V* e
    . y8 I- x- l  l
    半导体工业的发展史本质上是"几何缩微"(Geometric Scaling)的历史。在摩尔定律(Moore's Law)和登纳德缩放定律(Dennard Scaling)的引导下,芯片性能通过晶体管尺寸的不断缩减、单位面积集成度的指数增长而持续提升,时间长达半个多世纪。% q7 L" E0 H8 ^. J8 F, T+ w
    然而,这一范式在7nm以下节点遭遇了根本性困难:1 A2 h& f0 K9 D; r1 C
    • Dennard缩放定律早已失效——晶体管缩小不再同步降低功耗密度,后段互连的RC延迟取代门延迟成为主导瓶颈。
    • 极紫外(EUV)光刻设备被少数厂商垄断,多重曝光(Multi-Patterning)导致成本激增,良率难以维持。
    • IRDS国际路线图共识:7nm以后纯几何缩放的PPAC(性能、功耗、面积、成本)回报急剧下降,数据搬运的能耗成为主矛盾。) k* B* v2 q% Z" [  d% z) F- _7 \' e
    & [1 c3 j+ N1 K( Y: H9 X; R2 Y
    何庭波在ISCAS 2026的主题演讲中直接指出:"传统演进提供的微缩增长,已经无法满足越来越多的性能、功耗、集成度的需求。因此在移动终端领域,我们必须在摩尔演进之外探索新的技术路径。"1 \& y; i# c# b- l
    : d4 |0 z4 w; s" d$ {( P
    1.2  从"几何缩微"到"时间缩微"
    $ r8 B' N( m$ O
    / B) q3 u* r$ t" F* Y5 M韬(τ)定律的核心思想是范式转移:将芯片性能优化的核心目标,从"把晶体管做小"(几何缩微)转为"把信号路径做短"(时间缩微)。这一思想并非凭空而来——在学术界和工业界,从Elmore延迟模型到STCO(系统工艺联合设计),"以延迟为优化目标"的认知早已有之。但华为的区别在于,它首次将这一思想系统化为一套跨越12个数量级(皮秒到秒)的统一设计方法论。
    6 i- ]7 K4 f% `+ u$ h2026年5月26日,华为在IEEE ISCAS 2026首日发表了由副董事长何庭波署名的论文"A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems",正式提出τ定律。在次日会议中,海思麒麟与巴龙首席架构师黄勇(Huang Yong)等几位IEEE Fellow详细分享了LogicFolding(逻辑折叠)的技术细节。  D6 f) B# _( B- c: I9 U2 B5 `. n% n
    4 i  g. M% n* ?7 U, \2 |, O
    . l- K2 v# F6 `7 C# I' w9 z

    5 K& X: G4 E& c) a. M# _. v
    # _' B; O5 ]9 _2 W% l; p) o1.3  τ 定律的数学定义8 ~2 F0 }3 k" E8 r7 W

    4 \. Q) K% p3 q/ d) z论文中将τ定律定义为跨层KPI框架,而非Dennard量级的比例定律。其数学表达为:2 u; U, Z2 L' V: l/ I. W! j9 J
        τ = f(τ_transistor, τ_circuit, τ_chip, τ_system)! a9 D- w2 W1 x1 |
        τ_{n+1} = τ_n / α' J; Y! d6 b5 X8 N" L
    其中:
    6 F  ^! j! \* {% D3 U7 P3 K: V
    • τ_transistor:晶体管层面的时间常数
    • τ_circuit:电路层面的时间常数(门延迟、互连RC)
    • τ_chip:芯片层面的时间常数(跨IP路径、时钟树、NoC延迟)
    • τ_system:系统层面的时间常数(片间互连、网络、软件栈延迟). h# W) b# E) c8 w

    / [8 x& H- d5 n& \5 x& Dα 的经验区间:移动约1.3×/年,自动驾驶约1.5×/年,AI工作负载最高可达10×/年。τ并非新器件物理的发现,而是一个可操作的延迟/时延KPI——它的价值在于统一了工艺、电路、架构、系统四层的对话语言,使得所有层级的设计决策都可以围绕"时间"来算账。% X0 G. u. b" k8 {) T

    % y: U: ?6 z2 B- k7 [6 x! l6 |1.4  跨层次时间常数的统一框架2 M* I$ S+ k9 d1 |; {0 K

    ) _+ P. C9 j# k' g! L# i* E- J) Qτ定律最重要的洞察在于:当工艺微缩红利消退,系统性能的提升空间主要存在于各层次之间的"接口损耗"中。传统Fabless模式下,IP供应商、芯片设计公司、EDA工具商、封测厂各管一段,层级之间通过标准接口交互——这种分工虽然高效,但每个接口都意味着时间损耗。τ定律的做法是将这些散落在不同层次、不同公司、不同供应商的优化目标重新拧成一条线,以全局时间最优为目标进行联合优化。5 O* Q$ c" G6 G3 h0 y! H5 Y" @
    $ ^5 C0 g9 M/ M9 K  G
    第二章  LogicFolding(逻辑折叠):τ定律的工程实现
    7 ]# Z# Q/ W2 \& r
    6 N3 K9 `, Y: Z" r( I如果τ定律是理论框架,LogicFolding就是它在芯片设计领域的工程落地。黄勇在ISCAS第二天的演讲中明确表示:"今天分享的是过去几年在移动终端SoC芯片设计领域的一些工作——基于逻辑折叠的移动终端SoC设计实践。"
    + F2 c! O# a0 ?) S% Y3 M+ P6 h! [$ _6 h
    2.1  逻辑叠逻辑:与传统3D封装的本质区别2 G7 m8 S; _. q& R( l

    # S- o# S& ]' L2 l: n$ N( [; s% Z产业界已有多种成熟的3D技术方案:HBM通过存储堆叠提升带宽密度,CIS堆叠实现像素阵列和逻辑的分层优化,3D V-Cache通过缓存堆叠提升特定场景性能和能效。但黄勇指出:"这些方案大多属于相对固定的结构,以及粗颗粒度的堆叠方式,它们的互联密度、设计自由度和逻辑拆分能力仍然有限。"
    ' g2 B- z! Q/ C* `4 ?6 K传统3D封装与LogicFolding的核心区别在于设计颗粒度:
    ) \* }6 I& U& L
    • HBM(D2W堆叠):约1万根互连,固定功能,物理上堆叠但逻辑上各自独立。
    • AMD X3D(D2W Cache堆叠):约10万根互连,整Cache Die堆叠,粗颗粒度。
    • LogicFolding(W2W逻辑叠逻辑):远超上述量级的互连密度,在同一模块内标准单元可跨TOP/BOT Die分布——同一个IP不再仅存于2D平面,上下层是同一个IP。% `7 j+ W# `) G
    7 Z; ]6 F% j& \" Z" l
    黄勇阐述折叠后的SoC架构:"折叠以后,上层Die和下层Die不再有独立的模块子系统,而是上下层通过海量互联形成模块子系统。上下层Die不再是独立的单芯片,而是一个单芯片不可分割的一部分,还能方便地实现上下层Die资源的均衡分配。"1 p6 u& I) _$ z" ?

    ) ]4 F: w: ^- [  ?% ]* X5 O
    . u9 p" B6 W1 }4 u& H- k0 t' \( R1 j6 g

    & w3 g$ x' ]/ L4 w2.2  W2W Face-to-Face Hybrid Bonding
    : R; \2 r8 ?: k# K- P. ?8 i2 Q% v, e
    LogicFolding依赖于两项核心工艺:
    + j7 }- }6 N( V  d, _) y' V
    • Face-to-Face Hybrid Bonding(正面对正面混合键合):两片晶圆(Wafer)正面对正面,通过阵列式的铜柱(Cu Pillar)实现超高密度键合。关键指标:Kirin 2026 HB Pitch = 1.5 μm,顶层金属间距(Top Metal)≈ 720 nm,目标齿轮比(Gear Ratio)≈ 1。
    • 背面TSV工艺(Backside TSV):下层Die需要减薄,并通过跨层硅通孔实现上下Die的电气连接。引入TSV Keep-Out Zone(KOZ),会挤占部分有效面积——"+60%逻辑密度"是trade-off后的结果,不是免费午餐。
      $ g; H, J! o2 o
    2 X8 a9 ~$ f- |
    相比于D2W(Die-to-Wafer)方案,W2W的优势在于支持远超D2W的互连密度——这是logic-on-logic的前提条件。代价则是无Die级配片、无系统级冗余——无法像D2W那样挑KGD(Known Good Die),良率对键合工艺更加敏感。
    6 `) s& x: |" v9 {, t5 x& C, r/ Y$ K7 S

    $ b" J7 X$ w) z* m; W9 {9 O' T( q4 l9 ?) Y! H2 g& K

    0 J8 _( \2 L. }* b5 y- \" |2 b! d' }2 K! K3 A7 T

    ; y, P9 U8 B, q! i) o& Z) I+ z3 L- x
    2.3  细粒度逻辑分区(Fine-Grained Logic Partitioning)
    ; p6 T9 g* Y  J; ~. E7 `" ]$ @# P9 K, C
    这是LogicFolding设计理念中最核心的概念,也是工作量最大的部分。传统3D设计中,一个IP模块被打包在单个Die上("模块钉死在某一Die")。而LogicFolding要求在IP设计之初就以3D布局为出发点,同一模块内的标准单元可跨TOP/BOT分布——利用上下两层的结构,寻求逻辑链路的最短路径。2 u5 w. l1 Q; D2 y
    三个关键技术要点:' A/ Y1 t5 s, J, F+ }; E
    • Ultra High-Density HB(超高密度混合键合):W2W堆叠,键合点的分布密度远超存储堆叠。逻辑芯片之间的连线极其密集且位置随机,需要数量巨大的HB来互连,对堆叠工艺提出极高要求。
    • Systematically Minimized HB-to-TM Fanout Ratio(系统最小化键合点到顶层金属扇出比):由于逻辑堆叠穿过HB的是不可预知信号线且扇出众多,HB附近绕线拥塞非常严重。最小化扇出比是缓解拥塞的关键——需要在EDA算法上进行相应调整。当前国际EDA工具(如Cadence Integrity 3D-IC)的Place仍类似"打平3D成2D再做",不支持真正3D原生布局。
    • Fine-Grained Logical Partition(细粒度逻辑分区):在架构设计阶段就必须把两个Die的单元数量和尺寸控制得非常接近,否则良率和成本都难以优化。海思作为全国最大最全的Design House,具备这样的能力和资源。3 Y" B! ?$ W6 N2 H0 w

    : @: Z. @( B; g) P. ?
    1 j6 `3 D) }( u% k& V3 _* p. Z: d' E+ o3 v% @
    7 @9 t3 D9 }3 m. Q, s" z% L- e0 i+ Y
      h6 D7 i6 t% m4 h
    2.4  SkyClock:跨Die时钟方案. K& U' `- ?) P3 e* i4 D- P* N

    4 P! [2 A8 S" G跨Die时钟分布被多位分析者评价为"全场技术含金量最高的一页"。LogicFolding设计带来两个根本性时钟问题:, Z% R! v5 |8 |! l* v& H
    • STA Corner数量爆炸:TOP Die可能落在FF Corner,BOT Die落在SS Corner,跨Die的PVT(工艺、电压、温度)角组合相乘式爆炸,传统2D STA直接失效。
    • 时序窗口变窄:时序路径分布在不同的Die上,时钟路径和数据路径的延时差异偏大,时序窗口变得更小。
      & Y0 R- h% j, P5 X0 j6 @

    + ~1 z6 W* B% r8 cSkyClock的解决方案:Clock Mesh主体放在上层Die,通过高密度HB直接下插到底层Die的Local Mini Clock Tree,下层Clock Tree极简化。成果:最大Clock Skew从135 ps降至101 ps(-25%),核心时钟最大深度-42%。
    0 e6 [; ?, L1 @2 G4 ^. z
    * J4 Y9 A7 l& P  l+ D$ L. j
    2 w2 H+ T& Y7 p8 `- u  J! G' O9 Z2 w+ R% u
    4 z3 j8 P$ T" }
    2.5  散热与供电管理
    $ Y  Z1 C" i  s1 m6 g* _3 G9 k& a4 `1 ]: [% S1 V
    LogicFolding引入了全新的物理设计挑战:* x/ j) W; v' y6 N
    • 散热(Thermal):下层Die(夹心层)垂直散热能力下降,下层减薄进一步削弱横向导热能力。解决方案是在物理设计阶段引入热感知的Partitioning/Floorplan/Placement——将上下层Hotspot错开布局,降低折叠后的峰值功率密度;同时优化封装散热方案。根据PPT数据,优化后的散热曲线比传统3D堆叠更优,与2D平面结构接近。
    • 供电与电源完整性(Power Delivery & PI):HB既要服务信号Mesh又要服务PDN(供电网络);多电源域TSV管理;全芯片PI Signoff复杂度急剧上升。折叠架构引入的Complex PDN问题需要从设计和仿真全链路解决。
      1 D) E) }" |9 z1 h
    4 l. r6 x& T* G; C; K

    6 Q5 ]6 V- W# Q, I' M
    : M( B  `' h" u+ ?- s+ Y" u3 \& P$ A( Y, Q9 Q

    ) m6 G9 k- h4 J" p  n$ k1 C! T9 `
    4 v- n6 F& r. Q- a5 W; `( M3 r9 z8 G+ L
    1 o. w* A, `$ ?) |+ h% p6 G) @! p
    2.6  DSP案例的PPA数据
    % n7 I: L9 y) G& c+ w5 A! O4 k
    ! O4 g+ Q* q( z! |9 E( b黄勇以一个基带DSP模块为例,展示了LogicFolding相对传统2D设计的收益(这份数据被多位分析者评价为"只能用震撼形容"):8 F5 z" T0 z' S) r2 i/ C% e, k& u
    ! a* M1 K/ D5 a! {0 k3 I
    指标相对2D的变化
    Die面积-40%
    主频+37%
    总功耗-24%
    Buffer数量-56%
    线长-25%
    线电容-34%
    时钟树面积-19%
    时钟线长-28%
    时钟电容-56%
    核心时钟最大深度-42%
    最大Clock Skew135 ps → 101 ps(-25%)

    / k' r% b: O( f! n$ m关键物理路径缩短数据:SRAM访问黄色路径从676 μm降至307 μm,红色路径从570 μm降至约10 μm以内;逻辑到逻辑最长的关键路径从680 μm降至451 μm。
    : F# j* `) C/ o6 d  q一个DSP IP的纯路径优化就这么多收益——"芯片设计发展了这么多年,逼近摩尔极限又喊了这么多年,突然天降一个升维设计方案,能降低这么多信号路径。"
    - U2 i  t+ x$ Y- s  u! g. ]  Q! k/ M( k# c2 x. ~; r- ]; c& }* w
    2.7  芯片级性能收益与路线图
    7 E# |" d. t# U+ A9 j! Z3 o" J: G" Z1 C$ c! Z6 O0 W
    基于麒麟2025年产品(未指明具体型号)为基线(=1),公布的全芯片级收益数据:
    # C- Z* v0 h+ {: q' A# r( e& k3 ^4 n7 I( _
    指标2026年2027年
    晶体管密度(Chip Level)+60%+70%(2028年+80%)
    CPU单核性能+15%+44%
    CPU多核性能+24%+56%
    GPU性能+38%+87%
    NPU性能+140%+213%(绝对性能3.1倍)
    CPU能效+12%+34%
    GPU能效+40%+78%
    NPU能效+81%+118%
    ; h) Z) W( t' n9 J' m; v% `
    密度路线图:LogicFolding(2025年基线=1)2026年1.6×、2029年1.8×。对比Leading Foundry(2020年基线=1):1.5×(匹配节点)→ 1.8×(1.4nm节点)。华为给出的对比结论是——用逻辑折叠做到了与先进制程演进同等的密度收益。
    ' c0 h+ U& b% U$ _8 O" y/ |% s& Y9 ]/ d! K
    3 W% K! T0 m$ ~7 D" x

    ! e( ^- F" x+ @5 z( b( d: n
    ) z6 T) ]1 s3 b2 U- h第三章  IP-EDA-工艺全栈重构
    5 G6 y" a1 g7 F8 b1 h9 Q/ D: Q$ {
    LogicFolding从概念走向真实芯片产品,面临的根本挑战不在于某一环节的优化,而在于"整个工具链和设计方法学都需要从零重构"。黄勇在演讲中坦陈:"应该需要很多年才会有完善好用的工具链,现在的工作必须在工具很不成熟的条件下完成。"
    7 K! I1 V4 G) E, k: z8 |$ ?/ I" c& X3 u. }
    3.1  3D原生IP设计:从黑盒到协同
      H) F$ Y: P" `" t* {
    7 u7 K) f! q8 K1 J传统的Fabless芯片设计是以平面IP为核心进行的。Arm IP拿过来,不管怎么封装,它都是一个区块一个IP。在2D设计的成熟链条中,各方交付的是一个黑盒:接口固定、时序固定、修复机制固定——"我交付了,你别碰我内部"。
    $ n4 Y8 t3 I/ U) I. ^LogicFolding彻底打破了这一模式。同一个IP不再仅存于2D平面,而是在上下两层Die上协同工作——这相当于给芯片设计升维了。一个SRAM IP在折叠设计中,某些Bit-Line/Word-Line因3D折叠变短,访问频率可以提高;某些Bank因为热环境不同需要更细粒度的监控;跨层路径因为Bonding Variation需要额外Margin。传统的黑盒交付模式无法满足这些需求——你需要SRAM为了你的3D可靠性和全局时间目标去改内部逻辑、改错误恢复、改冗余结构、改上报语义。
    9 i# k3 z  I; X/ n5 W2 `这就是τ定律被称为"只有海思能做"的原因——海思被迫在过去几年把软件栈、指令集、关键IP、SoC集成、互联协议、先进封装、3D集成、系统Fabric全部做到自主可控,从而拥有了"命令各个层次的架构师为了全局τ目标而改动内部设计"的权力。这是全栈自研在商业逻辑上的自然延伸。% p& Q! Q" w) ^4 ~  s" ?

    2 b" v. k: [% ]# @$ {4 `- G. `9 x. I& N2 g, ^
    + Q+ z( t* u9 r. t% _# [) K
    . q: @: T2 w) |. l! _" k  E
    3.2  EDA工具链:从"假3D"到"真3D"6 E. E7 \  N# D- c& ~0 z
    ( T) B% _  q5 L9 w0 y% `/ X7 k
    "设计流程和方法学是逻辑折叠遇到的最大挑战。从平面转向立体空间,不再有成熟的工具链支持。"黄勇在演讲中直接点出了EDA的核心问题。
    - O1 ~* _2 R/ c. B* Y4 p当前国际主流EDA工具对3D设计的支持停留在"伪3D"阶段——将3D设计打平成2D后在每个Die上各跑2D工具,优化目标仍然是单Die内的时序、功耗和布线拥塞。而"真3D"(True-3D)要求:" r5 G) {$ z2 |+ L8 `) G( E" |
    • Cell-Level 3D Placer:标准单元可在Module内跨Die摆放,以全局目标函数进行优化。
    • 3D CTS(Clock Tree Synthesis):如SkyClock方案的自动化实现。
    • Cross-Die STA:处理跨Die时序路径的Signoff。
    • 3D Power Grid分析与PI Signoff。
    • 多层Die统一的Partitioning / Floorplanning。5 O1 g5 i, l+ d
    ( f1 S; q" V, b- h
    学术界已有重要进展:北京大学团队的早期真3D流程结果显示,相对"伪3D"方案,线长减少约30%,WNS改善6%,TNS改善12%,峰值温度仅上升不到3%(近乎无损线长)。华为目前的Enhanced EDA+Multi-Die Co-Opt Loop(含良率联合优化)正是在这一方向上推进。考虑到何庭波明确写的麒麟2026和2027已经在Silicon阶段,说明华为已经在不成熟的工具条件下完成了流片——投入之巨大可见一斑。
    9 J, \: [: E. x1 z/ \6 l" f' O' L( Z7 L- g. ^! J2 |; t5 ~
    3.3  跨Die静态时序分析(Cross-Die STA)$ e( D: V# q9 ?+ O6 O
    + M: N8 |( R$ `+ j# i
    跨Die STA是3D签核的核心痛点。传统的时序分析基于PVT Corner组合,但在LogicFolding中,Top Die和Bottom Die可能处于完全不同的工艺/电压/温度角——导致Corner组合数量级上升。华为公布的解决路径包括:SkyClock方案压Skew;Cross-Die Clock Skew Minimization Techniques;以及多Die统一的时序建模方法。: X& P! E2 v$ {0 x. w7 {6 M- t  {
    黄勇在演讲中还提到时序收敛(Timing Closure)——LogicFolding不仅增加了Corner数量,还因为跨Die路径的物理延时差异增大而使时序窗口变窄,对设计和Signoff都提出了更高要求。( h. q' ?  I( y& L- b3 K1 U
    7 S/ U  ^& I$ Q$ i4 P2 W  {. k
    3.4  良率模型与成本分析
    ( {" s) U4 ~" \0 X3 q6 v- v8 I1 ?5 u7 z* c/ u, x* j
    折叠良率的公式为:Y_Folding = Y_Top × Y_Bottom × Y_Bonding。三个因素相乘,直觉上良率应当远低于单片2D方案。但华为指出了几个关键的反直觉因素:. c7 q7 k" _; |
    • 单Die面积变小:折叠将一颗大Die拆成两片更小的Die,在Poisson缺陷模型Y=exp(-AD₀)下,面积减半意味着单Die良率≈√Y₀。两片独立良率相乘回到约Y₀水平,再乘以键合良率(接近1时),整体良率可与2D单片相当。
    • 工艺爬坡成果:Kirin 8000/8000A已下放到畅享90系列千元机,N+2/N+3工艺的实际良率远好于外界传闻——能做Binning本身就是高良率的证据(Binning的前提是绝大多数Die是好的)。
    • DFY(Design for Yield):华为在设计中引入了Smart Redundancy等DFY方案。
      ; f. I( [9 R4 L3 e3 A" Y
      D. L5 W" K6 t4 U* Z; |- u
    但良率模型的限制同样明确:在手机2层小Die上可行,不等于推到大面积AI Die上同样成立。华为在Cost & Yield一页只给公式、不给任何具体数字——这恰好是"华为自己也还没填上的那一格"。
    . ~8 D: X8 a7 Q1 |7 g! Z
    . t: G( `! i5 Q, ~% d8 f6 `
    4 Z( g6 l' q) n: Q7 d$ u, u* `" {
    + r3 K( E7 D/ ]! K0 q. [7 A
    / @5 L7 E6 Y+ ]/ q, m' E' b第四章  实践验证:麒麟2026/2027流片
    9 _' y8 M6 }" ?0 p; j6 p& T' L3 g# G& Z9 \  k
    & T+ b% ~. i$ M+ n% l1 ]" `
    4.1  手机线LogicFolding已经进入Silicon阶段
    , I" M1 @2 \) N
    & I4 o7 L- o) I0 ]% n% I& \何庭波在ISCAS 2026的发布会上明确写道:"麒麟2026和2027已经在Silicon阶段。"黄勇次日演讲的性质是"分享过去几年在移动终端SoC芯片设计领域的工作"——用现在完成的语态描述已完成的工程实践。可知LogicFolding不是PPT方案,而是已经完成了至少两代产品(2026/2027)的设计和流片,其中2026款已进入工程测试阶段。
    0 _* N7 Z& W5 s5 z0 T- n  l公布的2026年芯片级关键指标:P-Core能效+41%、最高频率+13%、主频达3.1 GHz。这些是Silicon Measured数据而非Simulation——验证了LogicFolding从设计到制造的整条路径已被打通。. G9 ^6 a9 e$ |. O* ^
    "如果它还没落地,我会说这东西要实现,必须IP从零开始,要把IP-EDA-工艺全通了才行,实在太难。但是他在发布的时候,麒麟2026和2027已经Silicon了,所以我无可反驳。"——分析者评价
    5 ~3 Z& f, o- ]8 V3 O/ o7 ~, y4 y, y8 P, d+ b! d( `
    4.2  制程现状的重新评估:N+2/N+3的良率证据* S% I! q/ P" @' }

    5 [1 `& ]* h' w; a7 g& m通过华为目前在售手机的芯片配置,可以反推各制程节点的实际良率状态:; O, a# I; Q' [& {
    • Kirin 9030(N+3 DUV)用于Mate 80旗舰。
    • Kirin 9010S(N+2 DUV)用于Nova 15 Pro等终端走量机。
    • Kirin 8000/8000A(N+2)用于畅享90 Pro起售1699元的千元走量机。
        q6 T& R. t+ H, U
    , I, y7 ^/ {: t) L  z- n
    关键证据:8000A作为残血版放在更低价的畅享90中,这是典型的Binning策略——Binning的前提是绝大多数Die是好的,只把分布尾部的边缘片做小阉割。如果N+2真是传闻中的灾难良率,它根本塞不进一台还要走量盈利的千元机。
    3 U) N: c  o- B5 [4 o7 \9 A- R, A5 u: H2 ^$ [3 m3 m. I

    , N; w' B5 d! q7 Y2 G" t3 c& {# `( U/ h第五章  数据中心线:鲲鹏CPU与昇腾SuperPod
      E1 o/ V/ ?: i8 F; z2 D6 d4 o6 s$ J4 ]
    τ定律的叙事分两条线:手机线(Kirin LogicFolding)解决"在受限制程下如何持续提升能效";数据中心线(鲲鹏CPU+昇腾NPU)解决"在AI大算力场景下如何打破互联瓶颈"。& e7 L) [9 r5 t! \$ J9 F6 e
    , Q: k) }$ o7 v5 Y
    5.1  Circuit Folding与Chip Folding
    8 W: [5 ?; P+ U) M, `
    . v7 _; v5 ~/ `+ c' i( B' E在鲲鹏CPU上,华为使用了两层折叠策略:
    9 p9 X6 o! W& C6 R
    • Circuit Folding(电路级折叠):不升级工艺节点,仅通过3D折叠优化关键路径。Reg2Reg从1.0L缩短至0.4L(代号Project Tiramisu),2.6 GHz基线提升至约3.2 GHz——其中线长贡献+468 MHz,CTS贡献约+100 MHz。证明5nm以下互连延迟>门延迟已成为高频设计的核心瓶颈。
    • Chip Folding(芯片级折叠):Kunpeng 950的2.5D Edge I/O从12k Pins(40 μm Bump)升级至3D Area Array的1.2M Pins(20 μm),互连密度提升100倍。核心数从64增至96,LLC从1.7 MB扩至2.8 MB,SPECint提升+78%,能效+37%。
      ! `/ z8 Y, u2 `. ?  A+ E
    , y. z, h. c  [4 r
    2 @& H3 A2 p; `% |( u
    指标Kunpeng 950Kunpeng 960(目标)
    核心频率~3.2 GHz4.0 GHz(+54%)
    核心数96待定
    金属层28层(Skybridge)42层
    堆叠方式2 Die W2W HB3 Die
    HTL密度>200/mm²
    主要瓶颈Gear Ratio需≤3

    ! {/ f" {; y: E( ^8 `Kunpeng 960的目标是4.0 GHz——华为明确表示"4GHz不是口号,路径存在",取决于工艺迭代和Gear Ratio的改善。
    / H( r3 c/ j# H6 \  R/ P2 _7 [. ]. H3 C4 [
    5.2  Unified Bus:用系统架构换时间
    3 e! z: }0 f7 g+ c+ R0 m8 ~+ g( w9 {/ }
    Unified Bus(统一总线,UB)是τ定律在互连层的核心实践。李博杰(前华为研究员)通过OpenURMA开源项目对UB做了全链路实现与评测,揭示了UB是"靠架构不靠工艺"换取性能的典型范例。% Q. j' O$ @3 g* p/ O- A
    传统RDMA网卡挂在PCIe后端,一次远端访问的关键路径上要走五趟PCIe(Doorbell→DMA取WQE→远端读→本地写→CQE写),光这五趟就约1650 ns。UB将控制器直接放上片上总线,CPU的一条Load/Store指令本身就是Verb——那五趟PCIe直接消失,只剩约30 ns的片上总线穿越。端到端延迟对比:UB Load/Store ~500 ns vs RoCEv2 ~2236 ns——快约4.47倍,没有任何工艺变动。
    - J  _! i/ \) j; o更关键的是连接状态的扩展性:传统RDMA每张网卡维护的连接状态是O(N×M),UB拆分为O(N+M)。在1024×1024规模下,UB仅需110 KB SRAM,RoCE需要537 MB——省了约4855倍的状态量。吞吐方面,UB提供分级Ordering语义,WR吞吐高2.80倍。8 h) m- ^8 P( I
    "4倍延迟、4855倍状态、2.8倍吞吐——没有一项依赖新工艺,全是架构重构的结果。这才是'时间缩微'最该被看见的形态。"——李博杰( z- |; I% e1 s$ o1 u8 {
    & s6 u6 `" m  A  Y! ~; n1 F0 q5 X
    5.3  Hi-ONE光互联与SuperPod演进% y* c8 z) C7 ]9 ^8 n8 L# H
    0 R! {8 M9 A% @+ K) u" J
    在昇腾SuperPod的Scale-Up互连上,华为引入了Hi-ONE光互联方案:8 Tb/s每芯片每方向、224G×36 Lane、电SerDes距离从100 cm缩短至5 cm、机柜级100 m级光学Reach。UB实现的远端访问从数十μs降至100 ns——约500倍的延迟缩减。# n9 q6 m3 m9 r0 c) g3 L) `7 e

      Y9 B7 K! L' t9 ]; `& ^5 i& I
    代际NPU数量聚合带宽关键特性
    Ascend 910C (2024)384301 TB/s电互联
    Ascend 950 (2026)8,19216.3 PB/sUB + Hi-ONE
    Ascend 960 (2028)~16,384>16 PB/s光学规模
    Ascend 990 (~2030)待定待定LogicFolding进AI大Die
    5 _6 ?- r" U" l; I% Z6 ]+ A

    5 D- v$ u5 o7 n7 r& s0 O! r/ b5.4  Ascend 990:LogicFolding进军AI大Die9 @4 Z" {1 R0 Q% t: C* G

    ' b% F, B) O' z这是τ定律叙事中远期最大的"赌注":将手机2层小Die的LogicFolding技术推广到约700 mm²的AI加速器大Die、进化到3-4层堆叠。在手机端,小Die的缺陷良率回收(面积减半→单Die良率≈√Y₀)是代数上可行的。但在700 mm²大Die上,大面积本身就是缺陷良率的灾难区,Y₁×Y₂×Y₃×Y₄的复合将面临巨大风险。所有技术细节都很详细,唯独良率一页只给公式不给数字——这恰好是华为自己也还没填上的那一格。手机端,他们很有信心;AI端,那场仗才刚开始。
    ; p$ G  D) M7 f2 Z4 x# x7 O5 O1 X' s  {/ F, ~1 e
    第六章  全栈联合调优:τ定律的独占性优势6 {( n: c# u: o' s( J$ q& G# ]
    ; z) _. ]5 {. q& Y6 l$ M$ I
    $ q3 H4 g6 H& N: p" R/ x
    6.1  为什么只有海思能做?
    ; Q3 @# @' C. ~! f% N! ~( t/ n$ |* _: O, Q0 C( r. U) r4 x
    τ定律和LogicFolding,表面上是定义了一个全局时间的优化目标。但这种"全局最优"的实现,需要的不仅仅是技术上的可行性,更是一个其他人难以复制的组织条件:全栈可控。
    , ~% U/ ]9 d3 F# A* b3 ?- O在大多数芯片公司里,芯片设计是一场漫长的拼图游戏。CPU Core是一个IP,NPU是另一个IP,DDR Controller、PCIe、SerDes、NoC、安全岛各是一个IP——每个IP都有自己的交付合同、验证边界和可靠性假设。你可以把这些模块摆得近一点、连得密一点,但你很难要求它们为了一个全局τ目标,把自己的内部逻辑、状态机、容错策略一起重写。这不是技术问题,是商业协作、验证责任、交付节奏上的不可行。8 {/ k/ Y% a) \5 j0 s/ A5 [$ w+ b
    华为海思在过去几年被迫走了一条特殊的路:软件栈自己做、指令集自己定义、关键IP自己掌控、SoC集成自己扛、互联协议自己推、先进封装和3D集成自己打通。这条路当然很苦,但苦到最后会形成一种很特殊的技能点——"从指令集到散热膏"的全栈联合调优能力。
    9 I1 n% J3 c9 J2 r& n$ `, A7 V( s7 ~& g8 t' W* ^
    6.2  IP黑盒问题的突破* z& O) H4 R9 o9 K  p

    : k3 n  {% Q/ s5 a4 }$ v7 }" t举一个具体的例子来说明τ定律独占性的来源。假设一家创业公司也想搞3DIC,它从一个传统IP供应商外购SRAM IP。正常情况下,这个SRAM交付的是黑盒:接口固定、时序固定、修复机制固定、能跑多少频率就是多少频率。但在LogicFolding设计中,这个SRAM需要:因为3D折叠变短而调高访问频率、因为热环境不同而增加Bank级监控、因为Bonding Variation而添加额外Margin、因为某些故障需要从Fatal降级为可通过Redundancy+Firmware修复。
    / ^  m, D0 V) L2 G! U; h; Q要SRAM为你的3D可靠性和全局τ目标改内部逻辑,等于让它把黑盒打开重新参与你的系统架构——这对传统IP供应商来说,技术上可行,但商业上不现实。海思能够做到,是因为它控制了全链条——NoC、内存系统、固件、驱动、调度器都在手上。发现某条跨层Link不稳定,硬件可以标记,NoC可以绕路,固件可以记录拓扑,驱动可以报告给Runtime,调度器可以避免关键任务——系统把它当成"性能降级但仍可用"的资源,而不是"坏了就死"的故障点。1 a4 E* n  [; s

    & ]  L/ g% O9 y7 D6.3  芯片设计与软件的垂直打通5 e! P; u  o2 R
    / k5 f* Z* S% O; o8 S, I4 F
    "τ定律不只是制造的事"——李博杰在分析中指出,τ定律的真正价值不在于"等效1.4nm"的制造口径,而在于它终于给"用系统级的时间优化换性能"这件事正了名。过去十几年算力的大头增长,很多来自于架构创新(GPU/NPU/专用加速器)、片上互连演进和系统软件优化——不是来自新工艺。Unified Bus的500 ns vs 2236 ns就是一个"架构>工艺"的干净证明。
    - W! G, M. ]) p( B: Y这种从制造延伸到架构和软件的视角,要求从业人员必须跨越传统的专业壁垒。华为当前的组织架构——从指令集(灵犀)到芯片(Kirin/Kunpeng/Ascend)到互联(UB/Hi-ONE)到系统软件(openEuler/MindSpore)——天然适配这一需求。  @( ~  {1 F- [, d% I
    % T" E& ?/ e8 w7 N6 z2 \
    第七章  对后续半导体领域的演化推演与预测. o3 ?4 y7 w9 L4 u+ q4 |
    ! A- \  U" w8 v4 V
    基于上述技术分析和华为公布的实践数据,以下对后续先进半导体领域在IP、EDA、工艺三个层面的演化进行合乎逻辑的推演。
    ( [2 d9 s% s% \. A% W5 b3 o. k$ Q8 }; z( s9 ^2 f
    7.1  IP层面:从平面IP到3D原生IP的范式迁移5 R6 |7 R& F+ [! t
    , C+ Q6 m2 a6 A5 j- `: ]
    推演1:3D原生IP将成为一个独立的设计品类6 B. @3 B% N, u, u7 r
    未来5-7年,"2D平面IP"和"3D原生IP"将分化为两个独立的设计品类。3D原生IP不是简单地在两个平面IP之间加TSV——它要求IP内部的逻辑链路、物理布局、时钟单元和供电网络都围绕跨Die最短路径重新设计。这意味着IP供应商需要从"交付黑盒"模式转向"交付可配置白盒"模式——至少在3D设计的关键路径IP上。这一转变将首先在存储相关IP(SRAM、Cache)和高速接口IP(SerDes、DDR PHY)上发生,因为这些IP对RC延迟和热环境最敏感。; h5 x- R: J5 a$ X
    推演2:IP授权模式将从"买IP"转向"买IP+3D协同设计服务". Z4 Y/ `* ~/ L1 u  m
    对于外购IP的Fabless公司,黑盒IP在3D设计中将成为瓶颈。未来的IP授权可能包含两层:基础层是标准2D交付,高级层是支持3D协同设计的"开放接口IP"——允许客户在NDA框架下获得IP内部的关键时序和物理参数,以用于跨Die联合优化。这一模式虽然增加了IP供应商的开放风险,但在3D设计成为主流的趋势下将不可避免。6 c; T1 Q! ~$ T

    - K3 E5 t2 m  S. u' i7.2  EDA层面:真3D工具链的加速成熟. L2 k* L& B% j( v0 k
    0 t7 y% u5 s3 n3 v5 E$ H
    推演3:Cell-Level真3D EDA工具将在3-5年内形成初步商用能力
    2 h( S  E4 q2 ~当前的"伪3D"EDA方案(打平3D为2D后独立优化)只能作为过渡方案。随着LogicFolding的麒麟2026/2027已经流片,说明了在不成熟工具条件下已经可以完成设计——但成本和周期一定远高于成熟工具。这一现实需求将驱动EDA行业加速"真3D"工具的开发。关键技术节点包括:
    + @* ?- B' v* E- G2 `- C
    • 3D Placement:基于全局3D目标函数的标准单元跨Die布局引擎。
    • 3D CTS:如SkyClock方案的自动化实现与优化。
    • Cross-Die STA:多Die统一的时序建模与Signoff流程。
    • 3D Power Grid Analysis:多层供电网络的协同仿真。
    • Thermal-Aware Optimization:3D布局中的热感知自动优化。
      / g$ t3 n0 X  D

    " Q7 u  I- G  I2 u! }北大团队早期真3D EDA原型的线长-30%结果已经验证了方向的正确性——从学术原型到商用工具的工程化将是未来3-5年的主题。国内EDA企业如华大九天、概伦电子等在这一方向上将有先发优势——因为他们可以直接与海思的3D设计需求对接迭代。7 E6 Z9 q3 m. I3 j. Y
    推演4:AI驱动的EDA优化将成为3D设计的使能技术+ v3 s2 R& L8 g' k
    3D设计的搜索空间是2D设计的指数级扩大——Partitioning×Placement×Routing×Clock×Thermal×PDN的联合优化复杂度远超现有工具的处理能力。AI/ML驱动的优化(如强化学习Placement、GNN辅助时序预测)在3D场景中从"锦上添花"变为"必要条件"——没有智能搜索策略,人工调参不可能覆盖如此高维的设计空间。2 U- E& A& c. w+ a/ ?/ w
    3 [) B* a% a  B) p' t2 O% K( M
    7.3  工艺层面:国产与全球化路线的分叉
    - F  t. S4 ?+ N% \" f. u8 T, N! r5 @2 s% g" U. [2 l
    推演5:全球半导体工艺路线将正式分叉
    / ^# C0 \( T( `# t7 dLogicFolding的提出和工程验证,标志着半导体工艺演进不再只有"把晶体管做小"这一条路。在DUV多重曝光接近尽头后,"逻辑堆叠"+Dual Wafer架构形成了与"继续推动EUV/High-NA EUV"平行的技术路径。
    4 s( s4 b9 h1 ^全球路线分叉的具体内涵:# K  O' ?0 }- T1 B0 T4 f: O
    • 全球化路线(TSMC/Samsung/Intel):继续推进GAA/CFET先进制程,3D方向以HBM、Chiplet、先进封装为主——"把盒子叠起来"。粗颗粒度、相对固定的结构,不改IP内部。
    • 国产路线(华为/海思+国产Foundry):在DUV工艺限制下,以LogicFolding为核心——"为了盒子叠起来以后还能可靠高效地工作,把盒子里面也一起改"。细颗粒度、3D原生IP、W2W逻辑叠逻辑。
      8 O, \' |$ B5 \' r! M# m
    # z/ X9 I' k% B, C, q% f
    "之前一套流程能给全球所有设计厂商用的时代不存在了。至于分叉之后,结果是什么?五年后,我们来看看吧。"——分析者评价4 Q$ ]- @! z$ w, a5 X* `
    推演6:先进封装和键合精度将成为新的制程竞赛焦点
    , Q, ?$ S# B2 ]  {' J" X; n当几何微缩受阻,竞争的焦点将部分转移到封装和键合领域。W2W Hybrid Bonding的对准精度(当前~1.5 μm HB Pitch)、晶圆平整度(Z轴一致性)、减薄工艺(应力控制)、TSV深宽比的持续优化,将扮演和光刻精度类似的"制程指标"角色。在这些参数上的进步,将直接决定LogicFolding能堆多少层、能推多大的Die。8 a) s/ ^0 C& y, ~, |4 ^! _: I

    ) d" T4 v; g0 n  C, H7.4  产业链格局:从分工到整合
    7 a: R0 Z9 H7 `& I3 t9 u9 ?( J9 R8 I
    推演7:垂直整合模式将在先进半导体领域获得竞争优势
    1 M# m7 v' f: k  }. G8 R过去三十年的Fabless+Foundry分工模式,建立在"标准平面工艺可以被所有设计公司共享"这一前提上。当IP、EDA、工艺需要为3D设计而重新耦合时,高度分工模式的内在矛盾会被放大——需要一个"中央集权"式的技术主导来全局优化。这意味着:! h. z: m. V. ?
    • 拥有自主IP+自主设计+自主EDA合作的芯片公司(如华为海思)将在3D设计上拥有结构性优势。
    • 依赖外购IP+标准EDA工具的Fabless公司将面临3D设计的进入门槛。
    • Foundry需要提供更深入的设计协同和封装能力(类似TSMC的OIP生态,但还要更深入),否则无法满足3D客户的需求。) ]( R& v( r( T3 E5 x
    ) U: j$ y9 L  [# v
    推演8:国产产业链的内循环迭代将加速- @. T3 X, n' K
    华为已经展示了"在受限工艺上的创新设计可以追赶甚至超越先进工艺的收益"这一路径。这一路径的成功验证将产生两个连锁反应:一是更多国产芯片公司跟随LogicFolding路径,驱动国产IP和EDA生态加速成熟;二是设备/材料/封装的国产供应链因为市场需求端的拉动而加速技术迭代——形成"设计创新→工艺需求→设备研发→良率提升→设计再创新"的正循环。# O- C1 f' }7 l# @5 Z, B6 ~7 R& n
    3 u* u7 W$ a7 j2 c2 j6 d" B. d: i
    7.5  时间线预测7 K3 l% x4 `0 ^

    % e$ o' T: v0 q( y  s
    ! M+ r7 b' Y# s1 v5 y# K7 X
    时间关键事件预测
    2026 下半年Kirin 2026流片公布Dieshot,验证是否双层Logic结构、HB Pitch ~1.5 μm
    2027Kirin 2027量产搭载Mate 90,2层LogicFolding在小Die上形成量产曲线
    2028Kunpeng 960实现4.0 GHz,Circuit Folding+3 Die堆叠走向成熟
    2028-2029首款商用真3D EDA工具链出现(国内企业占先机);3D原生IP开始商业化交付
    2029-2030LogicFolding+3-4层堆叠在AI大Die(Ascend 990)上验证——τ定律叙事最关键的一步
    2030-2031全球3D逻辑堆叠成为主流设计方法之一;国产路线与全球化路线差距显著缩小
    2031+5nm以下制程+3D堆叠的混合方案成为现实,等效密度超越1.4nm

    % b9 N! F/ i" t" @9 y: r+ e5 D3 E
    & P! O/ e8 D( X第八章  结  论
    ( X3 ]" w8 M, h5 \* E3 p8 [% n
    韬(τ)定律的提出,是半导体工业在"几何缩微"路径减速后,第一次有企业提出了一个完整、可操作、经过硅验证的替代性系统设计方法论。它不是新物理定律的发现,也不是新器件的发明,而是"优化范式的迁移"——将性能提升的动力从"把晶体管做得更小"转向"把信号路径做得更短"。% U5 ?$ Z) D- [# o
    这一迁移的工程载体——LogicFolding(逻辑折叠)——已经通过麒麟2026/2027的流片证明了可行性。芯片级晶体管密度+60%~80%、DSP模块面积-40%+频率+37%+功耗-24%的实测数据、以及从手机到数据中心的完整产品路线图(Kirin→Kunpeng→Ascend SuperPod),共同构成了τ定律的实证支撑。5 d- e0 h( U- L& _4 b( B& j# Q" j
    τ定律的独占性不在于某一项技术的原创性——Hybrid Bonding、TSV、3D-IC、STCO都不是新概念——而在于华为海思被迫走上全栈自研道路后,获得了"命令所有层次围绕全局时间优化而改动设计"的权力和能力。这种能力不是任何一家Fabless公司可以通过购买IP或授权工具来获取的。
    8 c3 C4 U$ I* i. j; d/ M对后续半导体领域而言,τ定律的意义在于:它为中国在受限工艺条件下的半导体发展提供了一条可行的、可持续的、经过实证的技术路径。这条路径不仅包括芯片设计的范式升级(从2D到3D原生),还将驱动EDA工具链、IP商业模式、封装工艺、甚至产业链组织结构的系统性变革。# e$ w; Y9 \5 j1 x
    麒麟2026/2027的流片验证了2层小Die的可行性——这是最重要的第一步。接下来最大的考验在于:将LogicFolding推广到700mm²级AI大Die的3-4层堆叠。手机端的成功回答了"能不能做";AI大Die考验的是"能不能做到大"。
    ) [+ B: k- u. @/ `% k0 M+ l$ g后者的难度是指数级上升的——良率、散热、供电、互连密度、信号完整性——每一项在大面积多层级上都会变得截然不同。) [2 q8 G2 W7 g; R% W
    "过去几十年芯片全球化的发展,虽然是工业皇冠上的明珠,但一代下来积累的屎山不算少,而且Fabless模式的细致分工,虽然减少了各环节的投入成本,但是职责分化也让各环节的壁垒加深。当摩尔定律走到极限时,不管是国产路线还是全球化路线,都要开始寻求IP层面的突破,3D设计是大势所趋,这个级别的革新双方的起点是相同的,都要重新开始。"
    0 {# j1 q# w; e% n! N5 U1 U* s2 E) h/ w& J( s+ b& U, h! O
    参考来源
    2 a+ q' S7 y; l) O7 K/ H6 k0 ~4 v; j' @) z
    1. 何庭波 (2026). "A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems." IEEE ISCAS 2026, Keynote Session.
    ! ?& r  N  P9 K* d+ z# o0 M. n2. 黄勇 (2026). "基于逻辑折叠的移动终端SoC设计实践." IEEE ISCAS 2026, Technical Session.(B站IEEE中国全程回放)
    9 n% K" H, J% S9 o0 m! k; }- z3. 华为官方PPT:LogicFolding for Mobile Terminal SoC, ISCAS 2026 Day 2.! a& Y! G0 N; D3 q- f
    4. 咸鱼小山 (2026). 知乎回答:华为在ISCAS 2026介绍逻辑折叠LogicFolding工程思路细节.: a7 l) W+ e& s
    5. Bill (2026). 知乎回答:华为在ISCAS 2026介绍逻辑折叠LogicFolding工程思路细节(技术分析).
    / q3 U' r: Q  W* [" @6. 栖于永夜 (2026). 知乎回答:W2W良率分析与SkyClock跨Die时钟方案.
    # Q0 j7 x+ V5 J* s  U7. 李奇 (2026). 知乎回答:EDA/工艺分叉讨论,3D Partitioning分析." P# \4 {2 R2 ~! l7 I
    8. i0nium (2026). 知乎回答:Thermal-Aware Partitioning和封装散热分析.& J  Q5 m' J  n/ a; B4 c
    9. 李博杰 (2026). 知乎回答:Unified Bus系统架构角度分析. OpenURMA开源项目: github.com/bojieli/OpenURMA0 M5 t* s1 A+ G3 ?1 }
    10. 乱序摸鱼 (2026). 知乎回答:全栈联合调优能力分析.+ \: r  \7 g& B( B" ^
    11. 华为此前公开技术规范:Unified Bus Protocol Specification (2025).# s$ n5 J+ B& G4 ~5 b
    12. 北京大学团队真3D EDA研究:线长、WNS、TNS、热仿真对比.7 i% a5 Z: [6 |% E& ?
    13. 华为官方新闻稿及多家媒体报道(光明网、搜狐、凤凰网、CCTV等).

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  • TA的每日心情
    擦汗
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    [LV.10]大乘

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     楼主| 发表于 3 天前 | 只看该作者
    这是搜集了资料之后让agent重新组合形成的分析文章,修改格式,上传文字和图片也是agent做的
    0 B* {0 p0 |; H
    ! p0 D8 X  Z* e2 z试了下好像感觉还可以

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      发表于 3 天前
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    发表于 3 天前 | 只看该作者
    提问,请教蚊行,或者蚊行的牛马:- r6 W# G: X( G& Y, z5 i
    % l/ U, G+ T- _/ g
    Face-to-Face Hybrid Bonding(正面对正面混合键合):两片晶圆(Wafer)正面对正面,通过阵列式的铜柱(Cu Pillar)实现超高密度键合。
    1 l. M; h; f3 p( k' ]* D4 s3 S

      X+ b/ d) m7 n/ d! U; O' C如何实现?是先分别在两片晶圆上制造电路,然后通过铜柱连接在一起,还是先在一片晶圆上制造下层电路,然后布设铜柱,再制造上层电路,最后把第二片晶圆扣在最上面?第一种方式对精度要求是巨大挑战,第二种方式个人感觉目前不可行。
    ) `" {, o  q% `  a2 [/ y! s6 v
    3 f. ~5 S/ [! O( j1 \, x) @读后感:这种方式对散热,时钟,电磁效应是巨大挑战,也就是对设计的巨大挑战,在AI之前是不可能的,现在借助AI才成为可能。最后对良率也是巨大的挑战,估计开始阶段的良率会低的可怕,如文中所述,只能分散到不同产品线,也就是华为借助中国消费者对华为的支持,才能cover住成本。  I- j3 s! K, X( Q% K# B5 t

    9 i5 T! R. O# x# |: Z# u, G也如文中所述,这和传统的芯片设计制造就是两个路径,这相当于芯片设计制造的微观世界里的全国一盘棋的计划经济模式。估计早就有人想到,但恐怕真的只有面对生存危机,受到全国全产业链支持的华为才能走通。而这一旦让华为走通并且发扬光大,那未来芯片业就要变天了,很多小IP设计公司要么被华为收编,要么就可以关门了。如果美国不能及时跟进的话(其他国家绝无可能),那台积电都不算筹码了,估计如果十年后大陆登陆某小岛,直接就通知美国,赶快来几艘船把这些破烂拉走,别占我们地方。+ k0 c4 y) K: |% A# j( W
    2 o4 {) C% s* I  e7 d
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    地板
    发表于 3 天前 | 只看该作者
    大黑蚊子 发表于 2026-5-28 03:47. |3 P( \3 |: Y
    这是搜集了资料之后让agent重新组合形成的分析文章,修改格式,上传文字和图片也是agent做的
    $ D& N  F' c5 p. e+ U) O, u. t6 p9 v; P# ?! }& N$ O+ Y2 v" W
    试了下好像感 ...

    & j7 R7 b! X* j! E9 a8 G哇,Agent那么厉害了啊!佩服!
    ! V! p) H3 H& U' r8 F8 L更佩服能指挥Agent的蚊行。帅才!
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    5#
     楼主| 发表于 前天 00:10 | 只看该作者
    方恨少 发表于 2026-5-28 23:306 B5 g9 [, I8 B; g" S4 [
    提问,请教蚊行,或者蚊行的牛马:

    : O3 }! w. n) q0 ^2 L0 k应该是第一种方法,具体怎么对齐封装咱就不知道了( o2 U/ W+ @0 p. M
    因为华为后来说可以有效利用不同工艺生产的组件进行拼接,那就应该是可以考虑用不同制程工艺生成不同的部件再组合起来,想想都觉得头大,甚至感觉只是在放卫星吹牛逼) {# ]0 i8 _4 e8 A' ?8 S
    # s: `/ j4 c) `% E: T; W
    但是华为自己说麒麟2026/2027(应该是)已经完成了流片,2026进入了工程测试阶段,9月就要正式发布,这就有点儿惊悚了4 _, _8 R# w% x& p+ i
    人家不是在画PPT,人家已经做出来了,而且良率和成本看上去还都不错

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    2023-2-8 04:51
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    [LV.Master]无

    6#
    发表于 前天 01:16 | 只看该作者
    你们对华为这个吹得有点过了。。。作为Process Engineer, 俺没看出华为出了啥突破性的东西,Hybrid Bonding是已经在用的东西了。华为就是有提高,感觉也比不上YMTC前面搞出来的XStacking意义大。本来以为华为在设计那边搞了突破,但看可梦之的评价好像也不高。& Z; a% M' I# Q+ A/ s" P, Q5 T
    感觉就是把各项技术综合整合来跳过EUV壁垒,这如果做成当然也是很厉害的,看看下半年9050的表现就可以打分了。
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    开心
    2023-2-8 04:51
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    [LV.Master]无

    7#
    发表于 前天 01:18 | 只看该作者
    大黑蚊子 发表于 2026-5-28 08:10
    / F, ]3 w# s& [1 {2 K+ n  g' c' ?+ d应该是第一种方法,具体怎么对齐封装咱就不知道了+ v# X& D& b( T0 r( Z
    因为华为后来说可以有效利用不同工艺生产的组件进行拼 ...

    & l& n( c$ {1 N$ SD2W (Die to Wafer) bonding,不是W2W (wafer to wafer) bonding. 拼接不同工艺生产的部件不是问题。

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    8#
    发表于 前天 02:09 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2026-5-29 01:162 v# x% z, z+ O8 T
    你们对华为这个吹得有点过了。。。作为Process Engineer, 俺没看出华为出了啥突破性的东西,Hybrid Bonding ...
    # ?1 Y$ V8 X. h' a, Z
    * Y* }4 {8 m: N: G+ g$ ]
    很尊重你和可梦老弟一直以来提供的业内第一手技术解读,学了很多。这里给两位提供一个其它视角。
    4 l& [; v- n" v% Y
      k: v- D! [2 I' d" L  W" a: v- K我们习惯美国公司内部和公司之间工作方式的“业内”人,一般按单人、单公司能力估算菊厂工程能力、产品能力。我刚开始就陷在这个坑里,认为微软:菊厂工程师1:5以上的能力对比,菊厂开发、产品能力有限。
    6 g* h0 a9 Q" @- G  L4 J, \
    & h# I# ]0 d' k2 q但是,实际工程、产品实践结果是比微软200%,500%的快速工程,产品结果。甚至是技术突破。
    8 D0 I3 P* O3 t- |# @+ u
    1 Y( `6 `# D7 f) V2 o为什么?
    8 m3 p# A5 t& a$ m" z/ Z2 s; H
    ! }+ Y) ]5 t' ?/ M+ b3 s8 F2 b0 A# x只要各个节点有1,2个真正的技术带头人,再加上一个能把所有能力一般的个人、协助公司,合作伙伴公司有序管理起来的强有力的工程管理组织流程是关键。$ ~! ^2 g( o. U0 a8 x

    ( w; T/ W6 h0 A, i0 q4 X: F* \就像蚊行文章说的,不能看单点先进性,要看把整个产业链统一起来以后的整体先进性和革命性。
    - ^% o  S- x2 L1 Q" t2 c# R# M' S, ~  ^5 i  J" ^
    福特汽车生产线如果让之前的汽车厂家的工程师看,肯定说这有啥技术突破。但是,这个对于工业生产来说就是革命性的。
    + Z7 S: E% B$ ]! d: w) {

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    2023-2-8 04:51
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    [LV.Master]无

    9#
    发表于 前天 02:37 | 只看该作者
    本帖最后由 moletronic 于 2026-5-28 10:39 编辑 1 B+ p. J& e  @' I3 ]8 \

    , o4 z& E$ R+ e) |: t3 `俺一向是很尊重华为的,而且俺认为松山湖人均水平要强过硅谷平均水平的。不过俺个人对于“革命性”‘突破性’之类的评价要求比较高。9050的评测数据出来前俺觉得就说革命性还早了点。
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    10#
    发表于 前天 02:55 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2026-5-29 02:37
    ' K! s7 l8 _7 I! }俺一向是很尊重华为的,而且俺认为松山湖人均水平要强过硅谷平均水平的。不过俺个人对于“革命性”‘突破性 ...

    . b3 M0 }+ @/ n0 f3 X; H/ V# I2 C同意同意。菊厂牛皮吹破也不是一次两次了。
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    奋斗
    昨天 17:30
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    11#
    发表于 前天 12:50 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2026-5-29 02:378 I( H. p! |# o% z: v3 V4 Y
    俺一向是很尊重华为的,而且俺认为松山湖人均水平要强过硅谷平均水平的。不过俺个人对于“革命性”‘突破性 ...
    3 A  J' G6 W, Y# U% K7 t
    要相信系统论的力量。
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    擦汗
    2026-3-17 22:01
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    [LV.10]大乘

    12#
     楼主| 发表于 前天 13:01 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2026-5-29 02:37; ~3 d: U" L3 z# y1 u5 }. G
    俺一向是很尊重华为的,而且俺认为松山湖人均水平要强过硅谷平均水平的。不过俺个人对于“革命性”‘突破性 ...
    8 u8 ^5 a! e0 `
    9050这个不算革命性,但这个方法论还是可以称得上革命性的
    # W/ A1 R$ Q5 z0 N. o% q看现在的消息9050应该是缩小了面积后再折叠的,估计是良率方面的考虑$ B+ I* U: y$ D  e
    如果9050能够达到8gen3的水平(4nm,大核3.3G,八核),那我觉得就算符合预期了
    4 X1 }/ {, F2 ]- \
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  • TA的每日心情
    开心
    16 小时前
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    [LV.Master]无

    13#
    发表于 前天 16:24 | 只看该作者
    看了蚊行的解读,谈谈我的看法:
    1 Y9 x- ?8 J+ S1、系统性思维:根据功能、性能、功耗等统一设计应用芯片,而不是功能芯片,这就是自己拥有EDA工具链的巨大优势,利用自家的EDA工具可以平衡各功能块的集成度,各Die或Wafer性能、功耗等的平衡,如果发现有些EDA工具达不到的,增强EDA相关设计能力来完成,整个设计按照目标的逻辑来完成,所以称为逻辑折叠。而传统的CPU、GPU厂商只能利用别家的EDA工具做固定的功能块,然后成为物理折叠。% t/ v/ h4 m% Z! t; v
    2、目前以系统性对抗国外光刻等尖端性,跟上时代的步伐
      E" X5 }3 \. E# k* b3、系统性并不排斥尖端性,等我们光刻设备上来后,这套体系将如虎添翼。

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    如同前苏联制造的航天器,单项性能不突出,整体经过系统优化后表现优秀  发表于 昨天 11:18
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      发表于 昨天 03:55
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    2026-3-17 22:01
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    14#
     楼主| 发表于 前天 22:43 | 只看该作者
    testjhy 发表于 2026-5-29 16:24
    0 j6 Q6 }0 s% y( A+ i3 r6 n看了蚊行的解读,谈谈我的看法:  G% ?( E7 e- Z
    1、系统性思维:根据功能、性能、功耗等统一设计应用芯片,而不是功能芯片 ...
    $ Y( i9 q1 a: G$ C
    更本质一点的话,韬定律这套东西其实是在抢夺先进工艺的定义权
    $ F- f1 J. G/ V从14nm之后,所谓的x nm早就不是对应物理概念的那个数字了,本身也是个等效算法甚至是商标$ L1 l7 m" ?! J% H
    既然如此,那就把nm这套老办法去掉,大家按照完成系列通用任务的效率来看,谁效率高谁就是先进的,效率高不就是用的时间少嘛。1 Z8 i1 u5 {1 A0 D0 \. O
    也别纠结什么EUV/DUV的,谁能完成任务谁就是好汉
    1 t0 @& ?1 J/ d  g+ d7 L% R5 c' d) v& B* I& E
    如果这个9050在性能和功耗上能够追平高通的8Gen3,那就差不多可以认为是相当于4nm的水平
    . k4 ?8 y$ _2 Q4 v! G2 n用Duv做出4nm来,那不就是Intel当年心心念念一直要做成的事情嘛,最后没成6 o% ~# I. g; x3 i
    DUV这么搞下来,成本还真不一定比EUV贵+ W( p# {, g! K$ h

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      发表于 昨天 03:56
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    15#
    发表于 前天 23:49 | 只看该作者
    大黑蚊子 发表于 2026-5-29 22:43
    1 m0 i$ A6 i* W4 D4 O2 q( L+ X更本质一点的话,韬定律这套东西其实是在抢夺先进工艺的定义权0 L9 X. `1 I" ?  N5 S% P# L" q
    从14nm之后,所谓的x nm早就不是对应物理 ...
    ) O, {/ a$ w; r! U# j+ I' Q! f3 T
    菊厂在抢夺定义权,尤其是国际标准的定义权上面是有执念的
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-8 04:51
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    [LV.Master]无

    16#
    发表于 昨天 00:08 | 只看该作者
    是不是俺对“革命性”的定义太高的原因啊,俺对9050的期待值可是更高的,应该能达到台积3nm的水平。+ }5 |) |5 L: `4 k& y& l# n9 N# G
    另外,牙膏厂当初可不是用DUV做3nm,是10nm。这其实不算太难,台积对应的7nm就是全DUV制程,后来是为了减成本才用EUV。早期EUV生产成本还是太高了。
    6 @* z4 G. A/ A$ O2 o" U5 V华为这个方案很难说能比用EUV的单层方法便宜,毕竟处理的层数要加倍了。

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  • TA的每日心情
    开心
    22 小时前
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    [LV.Master]无

    17#
    发表于 昨天 01:48 | 只看该作者
    WiFi 发表于 2026-5-28 13:09
    ' S, G; e2 N9 D7 T! b6 i很尊重你和可梦老弟一直以来提供的业内第一手技术解读,学了很多。这里给两位提供一个其它视角。& }# ~5 f( s( \0 N! l

    # W9 P& H2 h3 A! a) g( D: D我们习 ...
    , I5 y$ ~5 W6 P- u/ K  E
    站你這邊, 帶過國內團隊, 他們特別適合大規模作戰, 特別能打, 他們一兩個人厲害就行。

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  • TA的每日心情
    奋斗
    21 小时前
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    [LV.Master]无

    18#
    发表于 昨天 04:30 | 只看该作者
    大黑蚊子 发表于 2026-5-29 00:10. O! t8 g9 L. u7 p0 E4 r
    应该是第一种方法,具体怎么对齐封装咱就不知道了$ A9 P$ M3 {6 d! [; `
    因为华为后来说可以有效利用不同工艺生产的组件进行拼 ...

    ) U) K) W- Y/ j第一种方法能实现也已经很逆天了。但我还是担心良率问题,虽然华为声称已经在300多款芯片上做了实验,下半年产品就要发布了,但产品问世了,性能一目了然,大家都能测出来,而良率和成本这东西,华为自己不公布,别人谁也查不到。
    * D2 \! @& F. T/ u* U* i
    2 _! N( U/ V+ D3 I; S华为这次公布韬定律的时机也很有意思,除了技术方面,大概还有政治博弈的因素。特朗普刚刚访问中国,表现得规规矩矩,英伟达黄仁勋最后时刻扒飞机也要来,AMD苏姿丰虽然没能混上一张机票,但特朗普刚走就来访问中国,尤其是当年制裁华为跟进最积极的美光居然也来了。这说明,美国对中国的芯片制裁,是否还能压制住中国,或者说还能压制多久,已经产生松动。华为公布韬定律,也有对美国喊话的意思,早晚压制不住,甚至可能被反超,不如早点合作共赢,收手吧,阿祖。
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    19#
    发表于 昨天 04:53 | 只看该作者
    方恨少 发表于 2026-5-28 09:30
    # O* R6 n5 k/ C1 a提问,请教蚊行,或者蚊行的牛马:

    $ p" z$ v' F; y& |" a( `! ?# _有没有可能是将晶圆布设铜柱后对接,然后上下层同时刻电路?感觉这样才能保证对接精度?
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    20#
    发表于 昨天 09:06 | 只看该作者
    方恨少 发表于 2026-5-30 04:30
    6 m6 @, B& R" t4 C& r第一种方法能实现也已经很逆天了。但我还是担心良率问题,虽然华为声称已经在300多款芯片上做了实验,下 ...

    3 X0 Y+ c+ `4 V7 A) R! U“大概还有政治博弈的因素”# a# P1 A- o7 G! W- x
    ( b/ [- Z1 Z) g+ l" v
    我认为没有政治。海思为发表这个论文准备多半年了,因为麒麟2026芯片马上要发布。必须赶上这个节点先把理论抛出来,然后用麒麟芯片的性能来闭环论文给出的数据。2 P/ b! L& o- ]0 R% k4 R
    . {) D6 b( V) j' {2 f0 A: N2 L
    这样这个理论就立住了。
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