华为Mate90系列将搭载新麒麟芯片
据《科创板日报》报道,华为Mate90系列手机预计将在秋季发布,并计划搭载基于韬定律的新麒麟芯片。华为于5月推出了韬(τ)定律,旨在通过系统性降低时间常数τ,以逻辑折叠(LogicFolding)等技术,减少芯片内部信号传播时延,提升晶体管密度,推动半导体和电子系统的持续发展。
韬定律技术的应用
中国科学院科技论文预发布平台ChinaXiv显示,华为技术有限公司董事、半导体业务部总裁何庭波于7月3日发布了《面向多层级电子系统的时间缩微理论》(韬定律)V2版本。该版本在原有理论框架基础上,增加了大量工程实施细节、实测量化数据与产品发展路线,深化了以时间常数τ为核心的后摩尔时代缩放理论体系。
据论文披露,与2025年的麒麟9030 Pro相比,麒麟2026芯片采用了LogicFolding双层逻辑折叠技术,晶体管密度从155MTr/mm²提升至238MTr/mm²,提升了约53.5%,这一提升在以往需要三年的几何微缩才能实现。麒麟2026芯片的主频提升了13%至3.1GHz,SRAM工作频率提升了超过40%,时钟缓冲器数量减少了超过50%,时钟偏移降低了25%,线长缩短了约30%。
未来展望
何庭波在其最新论文中指出,未来十年,逻辑折叠技术预计将从局部的关键路径折叠演进为全面的、多层级的折叠,每个封装内将集成三层、四层乃至更多有源层。这一演进由低温混合键合技术和硅通孔(TSV)着陆点的下移推动,预计晶体管密度将向400MTr/mm²及更高水平迈进。
同时,逻辑折叠技术使麒麟芯片能够大幅提升CPU核心频率,并为超过4GHz的频率铺平道路。这一路线图在成本方面具有经济可行性。
论文还指出,大约在2030年,AI芯片昇腾990将把LogicFolding技术引入AI加速器类别。到2035年,硬件集成度预计将增加超过100倍,其中τ的缩减分布在堆栈的每一层,而非集中在器件层面。
挑战与应对策略
何庭波强调,热管理是LogicFolding架构中的关键挑战。为解决此问题,华为采用了热感知分区和布局规划策略,在设计阶段避免折叠高功耗电路,并从结构上防止高功耗子系统的空间相邻。
尽管前方的路线图要求很高,何庭波表示,将τ缩放(韬定律)描述为一个已完成的系统会具有误导性。几个实质性问题仍然悬而未决,包括工具链和方法论、晶圆间工艺变化和垂直互连开销等。
摩尔定律的挑战与韬定律的应对
近年来,摩尔定律正面临物理极限和经济效益的双重挑战。面对晶体管几何缩微放缓和成本红利消退的问题,华为认为韬(τ)定律是一条有效的新路径,以满足当前指数级增长的计算性能需求。
韬(τ)定律所涉及的技术构建了从器件到系统多层级的体系。在晶体管密度受限的情况下,基于韬(τ)定律,从底层器件到顶层系统,优化信号传输和处理的时间,提升芯片性能和能效。
业内人士表示,光刻机的制约导致芯片性能难以继续突破,在先进工艺受限时,如何制造高性能芯片成为韬(τ)定律受关注的原因。何庭波透露,基于韬(τ)定律,华为已设计并量产了381款芯片,服务于多个市场。