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芯片的“雪崩”前夜:华为首席科学家警告英伟达正逼近物理极限

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7月25日,华为Fellow、半导体首席科学家廖恒罕见公开露面,接受了腾讯新闻“张小珺商业访谈录”长达近五个小时的专访。这是他首次公开分享对半导体产业底层逻辑的系统性思考。

这位14岁考入清华大学少年班、后赴普林斯顿大学从事博士后研究的芯片界元老,在访谈中向整个行业投下了一枚重磅炸弹:包括英伟达在内的西方芯片巨头,正面临日益逼近的物理极限。

摩尔定律的“第三条腿”已经断了

半导体行业半个多世纪以来奉为圭臬的摩尔定律,在廖恒看来已经“瘸了”。

他指出,摩尔定律的迭代逻辑已经发生根本变化——经济性维度早已停滞。自16纳米、7纳米制程节点起,单位晶体管的成本已不再随制程推进而持续下降。目前摩尔定律仅体现在性能和能效层面的延续推进。

传统制程升级正在失去经济效益——这意味着,即便技术上还能继续推进,商业上已经不再划算。

廖恒以英伟达为例,点出了更深层的问题。

英伟达的路线是通过不断增加计算裸片和高带宽内存来扩大芯片规模。廖恒警告,这种扩张模式必然存在一个极限——整个行业仍在向前推进,但一旦突破那个物理极限,就会发生“雪崩”。

有分析指出,英伟达不断做大芯片、提高机柜密度的架构路线,最多仅能延续两至三代。这不是危言耸听,而是物理规律对资本故事的冰冷审判。

华为的“韬定律”:另辟蹊径

面对物理极限的逼近,华为在今年5月首次提出了“韬定律”(Tau Scaling Law)。

与摩尔定律追求晶体管微缩不同,韬定律以系统性降低时间常数(τ)为目标,通过“逻辑折叠”(Logic Folding)技术持续压缩信号传播时延,从而变相提升晶体管密度。廖恒表示,逻辑折叠技术通过将集成电路的关键路径精细地拆分至多个层级,其实际效果可能超越传统三维芯片堆叠技术。

他同时强调,产业迭代不再仅依赖传统制程升级。无论是摩尔定律还是韬定律,本质都是工程师用 “爱迪生式”的问题导向思维解决技术难题——精准定义关键问题,寻找有效方案,推动落地优化。

在访谈中,廖恒首次用“18层宝塔”来比喻整个半导体产业链。这座宝塔涵盖了从基础理论、材料制造、芯片架构到大模型训练、推理及商业应用的全链路。

产业链整体性能由“最短的层级短板”决定,各层级间相互约束、深度联动。由于硬件底层改动成本极高——第4层的芯片架构改一次,流片周期长达18个月,单次投入两到三亿元——而第10到13层的软件栈可以小时级迭代,因此最优策略是利用上层软件快速试错,反向校准并优化底层硬件的研发方向。

面对英伟达在单卡算力上的硬性优势,廖恒明确表示,华为的选择是“不进行硬碰硬的单点对抗”。他打了一个比喻:英伟达Blackwell架构有32倍的CUDA冗余算力,而昇腾只有8倍。“就像是有的家庭住大别墅,有的家庭挤在几十平的公寓,每一平都得精打细算。”

华为的破局之道,是用系统集群优势弥补单芯片的硬件短板。

廖恒判断,在摩尔定律红利放缓、全球供应链割裂的背景下,单纯比拼单芯片性能的时代已经过去。未来算力产业的竞争,是贯通全链路的系统化竞争。

这场关于物理极限的警告,或许正是产业范式转移的开端。

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