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春風知我意,一夢到神州?
在這里,聽見中國走向世界的號角??
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芯片制造的終極目標是提供更高效的計算,摩爾定律給出的思路是,在單位面積里塞進盡可能多的晶體管。我們常說的 14 納米、7 納米、5 納米、1 納米,指的就是晶體管密度,數字越小,單位面積里的晶體管越多,計算效率就越高。
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但想要堆更多晶體管,就必須用到 EUV 光刻機,我們恰恰卡在了這里。由于拿不到先進光刻機,國內制程只能做到 14 到 7 納米,而像英偉達、蘋果這類能拿到先進制程的企業,芯片已經能做到 3 納米、1 納米。如果一直在這條路上追趕,我們只能被動等光刻機,毫無主動權。
如果造不出更多晶體管,能不能讓單個晶體管在單位時間里算更多次?比如一個晶體管原本一秒算一次,現在讓它一秒算十次,效果豈不是和十個晶體管一樣?
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這就是滔定率的核心邏輯,它不再把核心變量放在 “堆密度” 的空間層面,而是轉向 “提效率” 的時間層面。華為官方定下目標,到 2031 年,基于滔定率制造的高性能算力芯片,效率將等效于 1.4 納米先進工藝的水平。
很多人聽說過 “邏輯折疊”,這是實現滔定率的關鍵一步。
在摩爾定律的視角下,芯片是二維的,只能在平面上雕刻更多晶體管,但晶體管單獨無法工作,必須和導線、電容、電阻連成電路才能實現功能。如今,電路已經超過晶體管,成為決定芯片性能的核心因素 —— 芯片跑得慢,不是晶體管算力不夠,而是信號在繞來繞去的線路里浪費了太多時間,這就是 “互聯墻” 瓶頸。
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傳統的 3D 封裝,比如高帶寬存儲芯片 HBM,是把多個完整芯片堆疊在一起,每層都能獨立工作,本質是 “湊數量”。但邏輯折疊不一樣,它堆疊的是同一芯片的不同層級,不需要單獨工作,通過立體布線讓線路直來直去,既縮短了信號傳輸路徑,也減少了路徑間的干擾,從電路層面解決了互聯墻的問題。
邏輯折疊和傳統 3D 封裝不是競爭關系,而是互補:華為麒麟芯片里,邏輯折疊可以提升計算效率,存儲部分依然可以用 HBM 技術。
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如果說邏輯折疊解決的是單芯片的速度問題,Chiplet 互聯解決的就是不同芯片的協同問題。比如今年秋天將推出的麒麟 SOC,集成了 CPU、GPU、NPU,哪怕 NPU 算力再強,其他部件跟不上也沒用。
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過去我們一直追趕著國際先進制程的腳步,相當于跟著別人定好的規則跑,非常被動。但滔定率不一樣,它是我們自己定義的新框架,從戰略層面掌握了主動權。
有人會質疑,滔定率剛提出來還沒大規模工程化驗證,值得這么興奮嗎?不妨看看摩爾定律的價值:最早摩爾提出的晶體管翻倍周期是 12 個月,后來修正為 24 個月,最終市場跑出來的周期是 18 個月。
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真正讓摩爾定律推動行業進步的,不是那個數字本身,而是它成了整個產業的奮斗目標,讓英特爾和產業鏈都投入資金研發,最終把預想變成現實。
現在華為提出滔定率,起到的正是類似的作用:它會把中國乃至全球的工程師、投資人的注意力匯聚到同一個變量下,讓創新協同產生合力,推動中國半導體產業走出一條自我實現的全新路徑。當然,這項技術還有很長的路要走,但從提出新范式的那一刻起,我們就不再是被動追趕的局面了。
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