河北
前沿导读
荷兰新鹿特丹商报（NRC）科技记者、半导体产业观察者马克·希金克发文指出，自2019年美国对华为实施严格的出口限制以来，华为开始在内部进行更多技术的自主研发，手机、电脑、汽车系统、芯片、软件系统、人工智能模型、服务器。研发支出已超过销售额的20%，华为从制裁的打击中逐步恢复了过来。
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解决方案
目前最先进的尖端芯片是苹果手机中搭载的A20 Pro，该芯片由台积电采用2nm工艺制造制造，使用了EUV光刻机以及全新的GAA晶体管结构。
而中国自主芯片技术仍然停留在7nm节点附近，这种芯片需采用DUV光刻机进行制造，在硬件层面不如EUV技术更加先进。
为了缓解当下困境，华为采取了另一种技术策略：对芯片内部的计算单元进行堆叠设计，继续提高晶体管密度。
该方法被华为称为逻辑折叠技术，目前华为最新旗舰手机所搭载的芯片均为逻辑折叠技术的产品，哪怕是最基础的mate 90机型，也搭载了逻辑折叠设计的麒麟9030芯片，并没有继续沿用上一代平面设计的麒麟9030。
海思总裁何庭波女士，此前在论文当中举了一个例子来形容逻辑折叠技术所带来的效果：试想一个普通办公室职员的每日能量预算，人们容易想当然地认为大部分能量消耗都在真正的工作上，比如会议、电子表格、思考，但事实并非如此。
对于许多办公室职员来说，一天中最大的能量消耗是通勤，每天两次往返于家和办公室之间的开车或坐车。相比在办公室内进行工作，交通才是消耗能量的大头。
EUV技术加持下的先进制程，可以让更多的人同时参与工作，提升效率，但这些人的大部分能量消耗依然停留在通勤上面。而逻辑折叠则是可以缩短这些人的通勤时间，保存更多的精力去应对工作。
芯片上80%的能量用在数据搬运上，实际参与运算的能量却很少，所以不得不通过缩短晶体管尺寸、提升晶体管密度、更换全新的晶体管结构等多个方法提升性能，EUV技术在这方面起到了决定性作用。
摩尔定律一直都是在缩短晶体管尺寸上引领行业发展，也在国际层面形成了一套完善的技术生态。
英特尔、AMD、台积电等各大厂商也尝试过在信号时间上面进行设计和制造方面的优化，但是在面对先进制程技术时，往往会优先选择先进制程。
而华为因美国的制裁封锁，无法融入全球先进制程技术的产业链，所以被迫将技术思路转向时间缩微的路线，华为将其定义为τ定律，基于该定律衍生出了逻辑折叠技术。
逻辑折叠不仅仅只是设计层面的改变，对于混合键合、先进封装等制造方面的技术水平都提出了更高的要求。
除手机上面的麒麟芯片采用逻辑折叠技术，未来的昇腾芯片和算力集群也会采用该技术制造产品。在没有EUV技术的前提下，通过设计和制造领域的创新继续提升芯片性能，这是华为交出的答卷，也给整个行业内提供了另一条发展路径。
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路径探索
荷兰半导体设备供应商Besi是混合键合设备的市场领导者，该公司将逻辑折叠技术总结为“将芯片内部如同两个三明治一样叠加在一起，然后看看是否可行”。
光刻机、刻蚀机、离子注入等芯片制造所需的先进设备已经被美国实施出口管制，但是在混合键合以及封装设备上并未受到太过严重的影响，这也让华为的逻辑折叠技术有了充足的落地空间。
据何庭波在论文中表示，麒麟9050 Pro已经将CPU的性能核心恢复到3.1GHz，与当年最后一代台积电5nm先进工艺代工的麒麟9000处于一个水平。
从麒麟9000S到麒麟9030系列，其CPU核心均保持在3GHz以下，最高频率也只是麒麟9030 Pro的2.75GHz。从麒麟9050 Pro这一代开始，超大核的核心频率提升至3GHz以上，其GPU和NPU也同步大幅度增强，内部设计也由之前的平面结构转变为堆叠结构。
这只是初代试水的产品，如果要发挥出逻辑折叠的全部实力，还需要3到5年进行技术升级。需要联合供应链攻克扩展设计空间、缩小混合键合间距、集成较低金属层的 TSV、垂直堆叠更多层级等多种问题。
按照规划目标持续发展，到2031年麒麟芯片的晶体管密度将突破400MTr/mm²，核心频率也将突破至5GHz。
现阶段的逻辑折叠技术只能算是初步迈入消费市场，在解决了功耗、能效、产能等多个问题的情况下开始借助手机市场进行量产商用。只要初步的产品体验可以达到预期，下一步便是进行更加激进的性能设计，在性能上面追赶国际水平。
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