科技与自然
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华尔街日报/路透社
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2026-05-25 06:52

华为披露芯片破局方案:2031年比肩1.4纳米尖端工艺

这家中国科技巨头表示,到2031年,其芯片设计将有望达到英特尔尖端半导体的同等水平。

上海的一家华为门店。图片来源:Hector Retamal/Agence France-Presse/Getty Images

华为技术有限公司(Huawei Technologies)表示,已开发出一种替代技术方案,使其到2031年能够设计开发出与英特尔(Intel)等全球顶尖企业生产的领先产品相媲美的芯片。这是这家中国公司为克服美国半导体技术限制而做出的最新努力。

具体细节

华为表示,凭借该路线,即便无法获取竞争对手所使用的独有设备(美国已禁止华为获取这些设备),该公司仍能制造出更先进的芯片。

这家总部位于中国深圳的公司预计,到2031年将设计出晶体管密度达到1.4纳米制程同等水平的高端芯片。1.4纳米工艺被视为尖端芯片的下一个前沿,英特尔、台积电(Taiwan Semiconductor Manufacturing)和三星电子(Samsung Electronics)正致力于在未来几年内,使用荷兰阿斯麦(ASML)制造的专用机器量产该制程芯片。

如果华为能够大规模生产此类高端芯片,将颠覆业内普遍存在的一种观念,即制造顶级芯片必须依赖先进制程技术和机器——这将为中国在与美国的科技竞争中扫除一大障碍。这也可能使华为芯片的生产成本低于竞争对手。

“我们的解决方案走得通,走得远,”华为半导体业务部总裁何庭波周一在上海举行的一场活动上表示。

华为表示,其路线侧重于提高计算效率,例如通过在单个芯片内堆叠多层电路,并减少层级间的数据传输时间。

研究公司Omdia驻新加坡分析师苏廉节表示,“目前还不确定华为在这方面的优势会不会特别明显,但至少是一条思路,华为在面对供应链挑战的情况下找到的一个新的突破口。”

相关背景自2019年以来,美国一直将华为列在黑名单上,并且自2022年以来一直限制中国获取先进半导体技术。这迫使华为自行研发替代方案。此后,华为成为中国政府推动技术自给自足国家战略的核心参与者,助力构建中国本土的半导体供应链。

在中美不断升温的科技博弈中,华为和英伟达(Nvidia)经常被视为双方较量的缩影。华为日益依赖替代设计、先进封装技术及其网络技术来提升硬件算力,从而追赶美国同行。

华为称过去六年来公司不断完善其半导体技术,基于该路线量产了381款芯片。据该公司称,将于今秋发布的最新一代麒麟(Kirin)智能手机芯片,将是华为首款采用其所谓的“逻辑折叠(LogicFolding)”架构制造的芯片,该架构旨在提升芯片性能。华为表示,目前也正利用这种替代方案开发人工智能(AI)芯片。该公司没有提供对其芯片性能的独立评估。

挑战虽然传统的芯片制造依赖于在单个硅晶圆上挤下更多电路以实现更快的计算速度,但一些分析师表示,这种传统制造技术正在触及物理极限,电路组件的尺寸很快将难以继续缩小。

对此,研究人员正在尝试堆叠电路,但这种新兴方法面临诸多重大障碍,比如过热问题,并且需要工程师编写更复杂的代码来协调不同层级的电路。

知情人士表示,直到过去一年,华为才在这项新技术上取得了较为稳定的结果。他们表示,该公司仍需与数据中心和设备供应商合作,以证明其在更大规模应用中的可行性,这可能需要时间。

相关报道:华为披露芯片设计突破性进展,寻求化解美国制裁

路透社5月25日报道,华为日前在上海举行的一场半导体研讨会上表示,公司计划在未来五年内,通过一项全新的芯片技术路线,制造达到行业领先水平的半导体产品。这一表态也被外界视为中国在美国技术限制背景下,继续推进高端芯片自主研发的重要信号。

华为在会上透露,到2031年,其高端芯片的晶体管密度将达到相当于1.4纳米工艺的水平,但并未公布独立性能测试数据。

目前,外界普遍认为,中国已被验证的先进芯片制造能力大约处于7纳米水平。而1.4纳米,则被认为接近本世纪末全球先进芯片制造的前沿。由于美国长期限制中国获取先进光刻设备以及关键半导体技术,业内普遍认为,中国很难单纯依靠传统制造路径达到这一水平。

作为对比,全球先进芯片主要制造商台积电目前已采用2纳米工艺,并计划在2028年实现1.4纳米工艺量产。

在此次活动中,华为还公布了一项新的芯片性能提升原理,即“Tau缩放定律”。华为认为,随着晶体管尺寸不断缩小,如今已接近原子级尺度,行业已难以继续单纯依靠缩小晶体管实现算力突破,也就是传统意义上的“摩尔定律”正在遭遇瓶颈。

按照华为的说法,“Tau缩放定律”更关注数据和信号在芯片及计算系统中的传输效率,重点在于缩短数据移动时间、降低延迟,并优化芯片内部互连结构。

近年来,全球半导体行业都在加速布局“后摩尔定律”技术方向,包括先进封装、芯粒等新方案。而对于中国来说,在先进光刻技术受限的背景下,寻找替代路径显得更加迫切。

市场研究机构Omdia半导体研究主管何晖表示,华为提出的方向,是从传统依赖工艺节点缩放,转向系统级效率优化。她认为,在先进光刻受限情况下,通过改善芯片内部数据流动和互连效率来提升性能,是一条具有现实可行性的路线。

人工智能产业的发展,也进一步提升了高端芯片的重要性。华为“昇腾”系列芯片目前已成为中国多款人工智能模型的重要算力基础,其中包括深度求索(DeepSeek)上月发布的V4旗舰模型。

华为表示,计划于今年晚些时候推出的新一代“麒麟”手机芯片,将首次采用名为“LogicFolding”的Tau缩放架构。按照华为的介绍,该架构能够缩短芯片内部布线,从而显著提升性能。

华为还称,到2030年,LogicFolding技术不仅会应用于昇腾芯片,还将用于由数百甚至数千枚芯片组成的大型人工智能计算集群和数据中心。

数据显示,过去六年,华为芯片部门已基于Tau缩放定律设计并量产381款芯片,覆盖智能手机、人工智能计算等多个领域。

2019年,华为被美国列入贸易黑名单,获取美国芯片和软件等关键技术的渠道受到限制,公司与全球芯片代工体系的合作能力也受到冲击。华为曾将当时的状态形容为“极限生存模式”。

在此背景下,由华为半导体业务负责人何庭波主导的一项备用芯片计划,逐渐成为公司核心战略之一。

2023年,华为推出支持5G通信的Mate 60系列手机,引发市场关注。该系列采用由中芯国际基于7纳米工艺制造的系统级芯片。

2025年7月26日,中国上海世界人工智能大会的华为展位。 © REUTERS - Go Nakamura摄影

在华为公布LogicFolding架构后,中芯国际股价25日上涨7.6%。中芯国际近期也开始布局“后摩尔定律”技术方向,今年1月已在上海成立先进封装研究机构。

与此同时,由于美国限制英伟达先进AI芯片出口中国,今年以来,中国科技企业对华为昇腾芯片的需求持续上升。英伟达首席执行官黄仁勋本月早些时候也表示,公司“在很大程度上已将中国AI芯片市场让给华为”。

不过,多位分析人士同时指出,中国与全球最先进芯片制造水平之间,仍然存在明显差距。

Counterpoint Research副总监布雷迪·王表示,在云端AI服务器领域,成本、功耗、散热以及系统集成仍是重要挑战。他认为,短期内中国可能缩小与国际领先企业之间的差距,但在最先进工艺节点方面,技术差距仍将存在。

何庭波也承认,Tau缩放路线目前依然面临不少障碍,包括需要全新的芯片设计工具,以及如何解决从手机芯片到大型AI数据中心的散热问题。

不过她同时表示,华为已经找到了一些“相当不错的解决方案”,并相信未来十年,公司在移动计算和人工智能计算领域的方案将具备竞争力。

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