晶片界有個鐵律:電晶體密度越高,功耗和發熱越猛論文。
所以,晶片行業一邊走“摩爾定律”——積體電路上可容納的電晶體數量,約每隔18個月到24個月便會增加一倍,效能也隨之提升或成本下降;另一面則要做PPA最佳化,面積、功耗、效能做到“平衡”論文。
但華為提出的“韜定律”卻把常識翻了過來:以“時間縮微”替代傳統的“幾何縮微”,透過邏輯摺疊、AI等創新技術壓縮訊號傳輸延遲,從而提升晶片的電晶體密度和效能論文。
就在剛剛,華為“晶片女王”、華為董事、華為科學家委員會主任、ITMT主任、半導體業務部總裁何庭波在ChinaXiv又發了篇新論文,標題就叫《華為的τ 晶片本該燒燬嗎?》論文。
何庭波團隊首次公開了基於“韜(τ)定律”、AI技術加持的麒麟2026晶片實測資料論文。
根據其披露,晶片電晶體密度從彼此約每平方毫米1.55億個提高到2.38億個,提升約55%論文。在相同效能條件下,NPU功耗下降66%,GPU恢復58%,CPU核心效能恢復41%,以實際結果回應了外界對於該技術發熱隱患的質疑。
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“要超越業界所稱的7奈米節點進行微縮,需要極紫外(EUV)光刻技術,而華為無法獲取該技術,必須另尋出路論文。”
這標誌著華為“韜定律”繞過了EUV裝置,在短短40天內,使用AI、3D堆疊等前沿技術,完成了從理論框架到工程實證的關鍵跨越論文。
因此,對於半導體行業來說,國內極力推動成熟製程“國產替代”、先進工藝創新,而AI正在成為國產半導體裝置的新變數論文。
最近我去無錫參加了第十四屆(2026)中國電子專用裝置工業協會半導體裝置年會,這次集結1400餘家國內外企業,現場成千數萬人,甚至看到了上海微的“光刻機”樣品(都是前道的)論文。
今天,主辦方也提前公佈了,明年9月的第十五屆國際半導體裝置材料及核心部件博覽會CSEAC 2027要放在蘇州論文。
這場會里面最令我印象深刻的論文,就是80後總裁、北方華創CEO董博宇在演講中的一句話:
隨著AI技術的發展,晶片迭代的速度越來越快,無論是邏輯、功率、儲存包括先進封裝,其實都對半導體裝置製造的效能、工藝提出更高的要求論文。因此,晶片技術的每一次迭代,都離不開半導體裝備的升級,不僅要打磨和最佳化現有裝置效能,還要不斷持續創新,來重構裝備的能力、邊界和價值維度,提升裝置企業在AI時代的競爭力。
事實上,隨著AI晶片的持續發展,對算力的整體需求不斷增加,從單一晶片的算力已經開始演變到了系統級的算力擴充套件情況論文。
“韜定律”告訴我們,站在後摩爾時代的產業轉折點上,AI算力爆發早已不止是拉動晶片出貨量的短期行情,當平面微縮逼近物理邊界,產業開始透過晶片堆疊、先進封裝、多晶片系統等路徑換取算力提升,需求自上而下穿透應用、晶片、裝置、器件直至上游襯底材料,從單點突破走向產業鏈協同論文。
沒有AI論文,半導體產業不可能提前破1萬億
今年是我參與半導體裝置年會的第四年論文。
前幾年疫情、半導體缺芯、裝置廠商集中到科創板上市、行業熱潮加速、AI引爆國產半導體裝置需求加大,使得很多新興裝置廠商都賺的盆滿缽滿,甚至都忙於加大融資和產品研發規模論文。
這是2023年半導體裝置年會的時候,當時市場對於半導體裝置的國產化率,基本在1%-36%之間論文。
也是從四年前起論文,SEMI和半導體企業CEO們天天都在重複著一個“雙1萬億”預測:
預計到2030年,全球半導體產業規模將達到1萬億美元;同一年,整個晶片的電晶體數量將達到1萬億規模論文。
但萬萬想不到,從2021年全球“缺芯”,到2022年底ChatGPT熱潮爆發,讓半導體產業重新獲得生機,尤其是儲存晶片價格已經超越了黃金,成為全球AI產業最稀缺的資產,1萬億資料被提前打破論文。
2026年,當英偉達、博通、三星、SK海力士等半導體公司不斷衝破萬億美金,銷售額節節攀升,英偉達在2026年第二季度營收環比增長18%,蟬聯榜首論文。
根據世界半導體貿易統計組織(WSTS)在2026年6月釋出了春季市場預測,預計2026年全球半導體市場規模將大幅增長89.9%,達到1.51萬億美元論文。
其中,僅2026年上半年,全球半導體市場規模已達到7020億美元,同比增長達102%論文。
而在AI時代下,全球半導體產業裡面的裝置,是其中的關鍵變數論文。
這張圖是奕斯偉材料董事長楊新元公佈的PPT論文。
簡單來說,從上層應用、裝置與終端、器件(晶片)層、襯底層,都覆蓋了整套的AI產業賦能發展論文。
最近兩年,國內半導體裝置行業一直在發展“國產替代”,從0開始起步,一步步爭到行業前列論文。
董博宇披露的這張圖,其實很說明半導體裝備的現狀論文。
按Gathner分類口徑,從2025年銷售額看,除光刻和離子注入外其他核心環節裝備均有國產廠商上榜,但與海外龍頭的差距依然懸殊論文。
其中,在沉積環節裡,應用材料佔了40%,北方華創和拓荊也上榜;量測裝置,KLA超過一半的市佔率,中科飛測也上榜論文。
董博宇表示,在2025年以前,國內產業路徑的依賴是比較強的,製造端以國際頭部正規化為標杆,並向裝備端進行傳導,整體來講底層的基礎研究是比較弱的,行業競爭力是難以形成,從裝備角度來講,長期處於一種能用的水平,還沒有到好用的這個階段論文。迭代速度也比較慢。
從2026年開始,董博宇的一個深切感受,在於外部形勢變了,客戶已經開始主動發起聯合攻關論文。“這些方面推動了我們的FAB廠和客戶端協同的創新,大家真正能老老實實的坐下來回歸第一性原理和底層技術邏輯,開始探討和定義裝置怎麼去開發。也從早期的引數對標真正轉向方案設計,也就是說我們現在的正向設計的比例大幅提升,我們真正迴歸到第一性原理,並且緊扣客戶的痛點和需求,來進行產品的開發,滿足產業的需求。”
盛紅曄半導體董事長陳捷提到,國內幾家新的晶圓製造廠(或稱晶圓廠)正在設定明確的本地化目標論文。“無錫的一家大客戶的目標是,在其新建的工廠中實現80%的裝置國產化率。”
“製造一臺機器很容易,但五臺機器能和第一臺一樣嗎?十臺、五十臺、一百臺呢?”陳捷說道,並指出晶圓廠需要多個腔室和機器之間絕對的一致性論文。他還補充說,中國裝置製造商能否在不依賴本土優勢的情況下贏得海外頂級客戶,將是行業的“最終考驗”。
據悉,陳捷之前擔任東京電子TEL中國區總裁職位論文。
市場研究公司Yole Group資料顯示,到2025年,國內供應商在中國半導體裝置市場的份額約為23%,預計到2030年這一比例將達到39%論文。
Yole Group集團副總裁兼首席戰略顧問黃茂原(Gary Huang)表示,目前中國已佔全球半導體裝置需求的三分之一左右論文。
國內供應商正在不斷擴大市場份額,而該市場本身也在持續快速增長論文。高盛預計,中國晶圓製造裝置支出將從今年的約443億美元增至2027年的530億美元,並在2028年達到607億美元。
簡單來說,現在國內半導體裝置與裝備市場發展正在從“能不能造”、能不能賣,一步步到能不能進到Fab廠裡面進行測試論文。
而更大的野心在於,國內替代正在逐漸從簡單地替換外國工具轉向直接與領先的海外供應商進行對標論文。
北方華創上週公佈,上半年營收同比增長約25%論文。該公司在沉積、蝕刻、熱處理和清洗裝置領域與全球領先企業應用材料公司和東京電子展開競爭;蝕刻裝置廠商中微公司(AMEC)營收增長近35%;沉積技術廠商 Piotech拓荊作為應用材料、Lam Research競爭公司,其同期銷售額增長近 50%。
作為中國最大的12英寸未加工矽片製造商,奕斯偉材料資料顯示,截至今年6月份,其國產裝置佔生產裝置的52%,高於2024年的42%論文。該公司目標是到2027年達到58%。
隨著國內裝置製造商正在不斷擴大市場份額,而該市場以及下游客戶本身也在持續快速增長論文。據招商證券披露,隨著武漢新工廠的投產,長江儲存預計將把其NAND快閃記憶體產能從每月約 20 萬片晶圓提高到約30萬片。
不僅如此,AI也的確也在裝置廠商當中落地論文。董博宇透露,北方華創在全面實施AI賦能戰略——裝備的智慧化、AI for研發、AI For交付、AI For經營。
從組織層面,北方華創採購GPU等構築算力中心,實際已經投入數億元論文。
“AI For經營舉一個實際的例子論文。幾百億的採購額和銷售額,每年我們的法務人員只有兩個人,如今大部分的工作已經交給AI進行合同審閱;還有HR,我們最近三四年人力部門沒有再增加一名人員,就是因為AI應用使得我們一些基礎性的職能工作被AI取代。”董博宇稱。
研發層面,北方華創聯合做的基於AI Native的離子注入機,可以讓調優準確率達到97%,匯入週期也大幅度壓縮,智慧調優也可以實現7×24論文。“像12寸PVD大機臺,我們可以9天實現下線。”
AI在其中的作用不可忽視論文。
國產半導體替代任重道遠
之前我在一場閉門會議上聽到,Fab廠現在其實處於國產測試、海外廠商直接用的階段論文。
“國產裝置紙面引數上去了,實驗室跑的也很漂亮,0到1已經做出來了,但從樣機到穩定量產,中間還隔著海量的資料論文。替代不是簡單的替換,它是一種一整套的工藝遷移。國產裝置易受真空波動、溫溼度變化干擾,異常問題需一線工程師通宵除錯打磨,無現成標準化維護流程。”
最近這段影片引發關注,核心還是對於國產裝置替代多,因海外採購難、維保受限被動推進,並非國產裝置已達完美水平論文。
陳捷提到了一件事,就是良率70%——晶圓廠的命脈論文。
裝置微小的引數漂移,都意味著數百萬美元的晶圓報廢風險論文。
但很顯然,國產裝置很難滿足Fab廠需求,甚至無法一次性流片(晶圓基本上就是廢片,最終要重複再流片)論文。
因此,本質上,目前國產半導體裝置廠商處於“硬逼”階段,紙面上必須要做到技術領先、銷售層面被環境施壓支援,真正落地還需要很長時間論文。
高盛預計,中國晶圓製造裝置支出將從今年的約443億美元增至2027年的530億美元,並在2028年達到607億美元論文。
有行業人士認為,國產裝置替代是一個漫長的持久戰,還是需要持續攻堅論文。
在圓桌活動上,滬矽產業總裁邱慈雲表示,目前滬矽產業材料國產化率已超80%,剩餘20%正在積極認證;裝置方面同樣約80%實現國產配套,主要裝置完成認證並進入上量階段,在邏輯、儲存、SOI、射頻、光電等先進製程均有研發基礎並啟動量產論文。
但他同時強調,中國半導體不會自我封閉,公司將持續與全球裝置、材料廠商保持合作,並已在芬蘭佈局生產基地,推動市場面向全球論文。
中微公司也在今年第十四屆半導體裝置材料及核心部件展(CSEAC 2026)期間宣佈推出六款全新自主研發的高階微觀加工裝置,覆蓋極高深寬比刻蝕、等離子體增強化學氣相沉積、原子層沉積、金屬薄膜沉積及碳化矽外延等關鍵賽道論文。
前一天晚宴上,我也見到來了中微公司創始人、董事長尹志堯,和華虹半導體有限公司執行董事及總裁白鵬合影論文。
第二天,尹志堯匆匆回到上海另一場演講當中論文。
中微公司對外稱,這是繼今年3月SEMICON China釋出四款新品後,中微公司在半年內又一次高密度新品集中亮相論文。
但我知道,尹志堯不看好AI,他認為AI不是一場革命,AI只是計算機(數碼)產業的一個應用,他跑(執行)不了1010,也執行不出晶片,這是一個應用,在應用的範圍特別深刻,所以,中國需要找到 AI 在積體電路和晶片裝置的作用論文。
“從晶片裝置角度來說,我沒有看到瓶頸論文。我並沒有看到技術不能越過去的坎,所以還是那句話,要咬緊牙關,一步一步有耐心的把它往下做,就可以把它做好。”尹志堯直言,國產半導體裝置發展任重而道遠。
泓明供應鏈集團董事長沈翊則認為,半導體人以敬畏之心投入這場長跑,在國產化與全球化並進的新徵程中各展所長、發光發熱論文。
最後回到韜定律論文。
何庭波9月4日發表在ChinaXiv論文中明確指出,τ“韜定律”是時間縮放定律,而非能量縮放定律論文。若設計者將節省的時間全部用於提升頻率,晶片反而可能更耗電。
她坦言,國產CPU部分仍需更復雜的設計、EDA工具支援和長期驗證,未來三到五年仍需要大量探索論文。
因此,對於國產AI算力產業來說,更大的挑戰仍在眼前:混合鍵合間距、晶圓翹曲、對準精度、EDA工具適配等工程難題,需要未來三到五年持續攻關論文。散熱雖因總功耗下降而緩解,但下層熱量傳導問題並未消失。
事實上,對於華為和更多國產裝置廠商來說,不是“晶片可以折起來”,而是這條路徑能否像摩爾定律那樣,一代代複製進步論文。
何庭波在文末引用了西西弗斯的神話論文:
每一代晶片都是一次推石上山,摺疊贏得時間餘量,再將其投入功耗或效能,然後下一代重啟迴圈論文。
韜定律下的工程學也有這樣的節奏:摺疊晶片,賺取時間淨空,把它花在電力上——然後下一代到來,巨石重新開始論文。
但與神話不同的是,韜定律這座山有方向:每個迴圈留下的,都是一顆計算更多、耗能更少的晶片,累積的距離就是行業所說的進步論文。
這或許才是τ定律最值得關注的野心:在傳統制程縮放逼近極限之時,它試圖為半導體演進開闢另一條增長曲線論文。
“我們所能看到的τ韜的每一個未來都取決於功率的輸贏論文。時間餘量是工具;能量是獎品。評判這一定律下一個十年的標準將不是摺疊堆執行的速度,而是它們執行時燃燒的量。原本應該熔化的韜晶片反而變冷了——不是因為摺疊,而是因為它。τ(韜)最終切割的方向不止一個。”何庭波在論文結尾表示。
顯然有一點很明確,AI能帶領整個半導體產業發展,能夠形成新的正規化革命論文。
而另一方面,所謂“AI行業不懂半導體,半導體行業不懂AI”,似乎已經被打破了論文。