近日，华为在上海ISCAS大会上抛出一枚重磅“炸弹”——“韬（τ）定律”，这一由何庭波亲自发布的新概念，瞬间成为科技圈焦点，不仅在国内全网刷屏，人民日报还专门报道称其为“中国在全球半导体领域首次提出的指导原则”，国外彭博社、路透社等媒体也迅速跟进，纷纷发文介绍华为这一新成果，称其宣布芯片技术取得突破，有望缩小与台积电的差距。
在深入了解“韬（τ）定律”之前，得先从摩尔定律说起。1965年，英特尔的戈登·摩尔预测集成电路上的晶体管数每两年翻一番，这一预测后来成为半导体产业发展的重要节拍，引领行业按此节奏发展了几十年。晶体管越小，运算越快，还更省电、便宜。然而，当技术发展到7纳米之后，这条路变得愈发艰难。就好比一条裤衩，小到一定程度，电子就难以被束缚，会出现漏电现象，电压也难以降低。继续缩小晶体管尺寸，性能提升越来越有限，而且成本高昂。造一颗2纳米级别的芯片，仅设计成本就几亿美元起步，再加上EUV光刻机的折旧费用，摊到每片晶圆上，单位晶体管成本有时反而更高。整个行业都面临着这一难题，都在积极探索解决办法。
目前，虽然大家还在竞争5纳米、3纳米、2纳米等制程，但这些大多是等效制程。物理上难以继续缩小晶体管尺寸，但通过改良工艺设计、优化结构等“骚操作”，性能上仍能有所提升，将提升后的性能等效成摩尔定律算出的数字。例如台积电、Intel、三星采用了GAA、FinFET等优化技术；AMD通过Chiplet技术将大芯片拆分；苹果M系列采用统一内存架构等。然而，问题也随之而来，大家采用的方法不同，都说自己达到了某个等效制程，却难以进行公平比较，只看尺寸的传统标准实际上已名存实亡，行业急需一把新的“尺子”。
华为提出的“韬（τ）定律”正是为了解决这一问题。τ代表信号从一种状态切换到另一种状态所需的时间，τ越小，0和1切换越快，频率越高，芯片也就越快。摩尔定律本质也是通过缩小晶体管尺寸，在同等面积里塞进更多计算单元，缩短运算时间、提高效率。而“韬（τ）定律”的核心思路是将优化目标从几何尺寸切换到时间常数τ。
具体而言，华为提出在计算系统的每一层都定义一个τ。在器件层，τ是晶体管本身的开关延迟，可通过优化沟道材料、栅极结构来压缩；在电路层，τ是逻辑门之间的信号传播延迟，可通过缩短走线、降低RC负载来优化；在芯片层面，τ主要指片上网络和存储访问延迟，可借助高带宽内存、近存计算来减少；在系统层面，芯片与芯片之间的通信延迟也是τ，通过光互连、统一总线架构可缩短。这四层并非各自优化，而是协同联动，上一层的τ改善能释放下一层的瓶颈。用何庭波论文中的话说，这是“自登纳德缩放定律以来，首个在整个计算栈建立统一优化目标的缩放原理”。论文还给出了不同场景下τ迭代倍率的公式，生产经验表明，对于功耗受限的移动设备，a约为每年1.3倍；对于安全关键型自主系统，约为每年1.5倍；对于人工智能工作负载，a可高达每年10倍。
“韬（τ）定律”并非华为突然发明的黑科技，而是为行业里已有的各种技术找到了统一的解释框架和优化坐标。无论是先进制程、3D堆叠，还是HBM、光互连，只要能减少关键等待时间，都是在优化τ。以后比较芯片先进程度，不用再只盯着几纳米，直接比τ即可。
从实际效果来看，华为的芯片发展数据提供了一定证明。从2023年麒麟9000S到2025年麒麟9030 Pro，主频从2.6GHz涨到2.75GHz，看似提升不大，但今年下半年的新一代麒麟芯片目标直接拉到3.1GHz，2029年目标达到4GHz，纵向比较可见“韬（τ）定律”确实发挥了作用。不过，即便到2029年，4GHz峰值频率与苹果A19 Pro的4.26GHz仍有差距。但在没有EUV光刻机、遭受制裁的不利条件下，这一进步速度也值得肯定。
华为实现芯片提速依靠的是LogicFolding逻辑折叠技术。传统芯片如同摊开的山东煎饼，所有逻辑单元都铺在同一个平面上，门电路A与B通信需在平面上拉线，距离越远线越长，电阻电容越大，不仅耗电还影响信号速度。而逻辑折叠技术将原本摊在一个面上的逻辑电路折到上下两层甚至更多层，原来需要绕一大圈的线现在直接“坐电梯”，线变短了，信号等待时间减少，功耗也随之降低。据官方数据，仅靠这一技术，在没换工艺的情况下，新一代麒麟芯片的晶体管密度从155 MTr/mm²提升到238 MTr/mm²，P核能效提升41%，最高频率提高13%。按照华为的路线图，到2031年，等效制程能达到1.4nm。不过，一位芯片行业工程师表示，由于华为的晶体管密度计算算法和行业主流有差异，换算过来大概对应台积电5纳米到3纳米之间的水平，与三星3纳米相当，暂时还比不过台积电的3纳米。
实际上，“韬（τ）定律”背后的技术方向并非华为独有。原商汤智能产业研究院院长田丰在接受媒体采访时提到，RC延迟本身是半导体物理里的常见概念，Intel、台积电、三星的先进封装路线，同样在压缩互连RC延迟。台积电的SoIC、Intel的Foveros、三星的X-Cube，本质上都是在想办法用堆叠缩短信号的等待时间。只是此前没有人专门将其提炼出来，在IEEE的讲台上提出这是一个定律。
“韬（τ）定律”的贡献不在于发明新的物理原理，而在于将行业里已有的方向系统化成一个统一框架。其真正厉害之处或许不在技术本身，而在于具有去中心化的意义，将大家从摩尔定律的思维束缚中解放出来。以前大家都围绕制程纳米数这一个指标竞争，卷到最后这个数字与实际脱节，还需用模拟数字算指标。“韬（τ）定律”框架下，每个场景可按自身需求优化τ，比所有人都只卷纳米数更实际。若这一思路被行业接受，长期影响将超过任何一项具体技术。
在被制裁、没有EUV光刻机等诸多不利条件下，华为给出了一套有工程验证、有硅片数据支撑的突围路径。有了明确的理论方向和经过量产检验的技术路线，若各方能齐心协力，我国芯片产业或许能爆发出意想不到的潜力。
