美国著名芯片科学家称华为制造先进芯片的计划“可行”

美国的芯片制裁把华为堵在了门外,但华为找到了一扇窗。

2026年5月,华为在上海IEEE电路与系统国际研讨会上正式公布了一项名为"LogicFolding"(逻辑折叠)的全新芯片架构,声称无需目前对中国禁售的极紫外光刻机,仅凭现有设备就能在2031年实现晶体管密度相当于1.4纳米工艺的芯片量产,较此前报告的技术指标密度提升约55%。消息一出,业界哗然,质疑声与关注声同时涌现。

随后,加州大学圣地亚哥分校芯片科学家安德鲁·卡恩给出了一个让外界颇感意外的判断:华为的这套方案,在技术上是可行的。

制裁的墙,华为选择向上爬

要理解这件事的重量,先要理解那堵墙有多厚。

目前,全球只有荷兰公司阿斯麦能够生产极紫外光刻机,这种设备是制造7纳米以下先进芯片的核心工具,可以将极细的电路图案精确刻印在硅晶圆上。由于美国出口管制,阿斯麦无法向中国出售极紫外光刻机,甚至连性能次一级的浸润式深紫外光刻机也在禁运之列,中国企业目前能获得的最先进设备是干式深紫外光刻机,理论上限大约卡在7纳米,通过多重曝光技术勉强可以摸到5纳米的边缘。

在这种约束下,华为没有选择正面硬攻光刻精度,而是换了一个思路:不缩小晶体管,改缩短信号走的路。

LogicFolding架构的核心逻辑是将逻辑电路垂直堆叠成多层三维结构。这样做的直接效果是大幅压缩芯片内部的布线长度,信号从一个晶体管传递到另一个晶体管所需的距离缩短了,延迟随之降低,等效性能提升,同时单位面积内的晶体管密度也因为三维堆叠而显著增加。路透社报道将这一策略概括为"以速度换缩放":不再追求把晶体管做得更小,而是让现有晶体管跑得更快、排得更密。

华为表示,过去六年间已利用这一技术体系生产了381款芯片,并将其命名为"τ缩放定律",作为对摩尔定律的一种替代性框架。

可行,但不等于没有代价

卡恩的"可行"评价具有相当的分量。三维堆叠技术本身并非新鲜事物,台积电、三星、英特尔均已在封装和存储芯片领域大规模应用三维堆叠方案,英特尔的Foveros封装技术和台积电的SoIC工艺都是成熟案例。华为的不同之处在于,将这一思路直接应用于逻辑芯片的内部架构层面,并以此作为绕过光刻精度限制的主要路径。

然而,技术可行不等于没有挑战。三维堆叠在散热、良率控制和制造成本上面临的压力,远比平面缩放更为复杂。层与层之间的互连密度越高,热量越难散出,而芯片运行时的温度直接影响稳定性和寿命。此外,华为在技术发布会上公布的更多是架构概念和密度数据,距离大规模量产仍有相当的工程路径需要走完。

从时间节点来看,华为的目标是2031年实现1.4纳米级密度量产,而台积电的官方1.4纳米工艺量产节点预计是2028年。这意味着即便华为实现目标,在密度上仍将落后台积电约三年。但考虑到华为是在几乎没有先进光刻设备的条件下完成这一壮举,这个差距本身已经远比许多人预期的要小。

这件事真正值得关注的,或许不只是华为能不能造出那颗芯片,而是它正在证明一件事:当一条路被彻底封死,工程师有时候会找到另一条没人走过的路,而那条路,说不定会改变整个行业的方向。

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更新时间:2026-06-15

标签:科技   芯片   华为   科学家   先进   计划   三星   光刻   晶体管   密度   纳米   量产   技术   架构

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