“قانون تاو” الإصدار V2 قد وصل، ما هي الفرص الجديدة التي ستواجه سلسلة صناعة أشباه الموصلات؟

近日، وفقًا للورقة العلمية المنشورة على منصة ChinaXiv للطباعة المسبقة للأوراق العلمية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم، أصدرت هي تينغبو، عضو مجلس إدارة هواوي ورئيس وحدة أعمال أشباه الموصلات، النسخة V2 من نظرية "A time scaling theory for multi-layer electronic systems" (نظرية التصغير الزمني للأنظمة الإلكترونية متعددة المستويات، والتي يطلق عليها في الصناعة "قانون تاو (τ)").

بالمقارنة مع النسخة V1 التي نُشرت في 25 مايو، تحتفظ النسخة الجديدة من الورقة بالإطار النظري الأصلي، ولكنها تضيف الكثير من التفاصيل الهندسية للتنفيذ، والبيانات المقاسة الفعلية، وخريطة طريق تطور المنتج، مما يثبت بشكل أكبر جدوى "قانون تاو (τ)" كمبدأ توجيهي جديد لتطوير صناعة أشباه الموصلات.

تلقت النسخة V2 من ورقة "قانون تاو (τ)" اهتمامًا واسعًا بعد نشرها، وحتى وقت التحرير تجاوز عدد النقرات 270 ألف مرة، وتجاوز عدد التنزيلات 55 ألف مرة.

من منظور فرص الاستثمار، تقارير البحث المؤسسي: سلسلة أدوات EDA (أتمتة التصميم الإلكتروني) ضرورية لتعميم الطي المنطقي، وسلسلة أدوات EDA هي أكبر فرصة للزيادة في الطي المنطقي. بالإضافة إلى ذلك، قد تستفيد شركات التغليف المتقدم والرقائق ومعدات الاختبار من ذلك.

الكشف عن بيانات قياس فعلية لرقاقة كيرين الجديدة

يقترح "قانون تاو (τ)" استبدال "التصغير الهندسي" بـ "التصغير الزمني (τ)" كمبدأ توجيهي جديد لتطور أشباه الموصلات والأنظمة الإلكترونية - من خلال الابتكارات مثل الطي المنطقي لضغط زمن انتشار الإشارة باستمرار، وزيادة كثافة الترانزستورات باستمرار، مما يحقق التطور المستمر لأشباه الموصلات والأنظمة الإلكترونية.

وفقًا للورقة V2، مقارنةً بخط الأساس التصميمي التقليدي ثنائي الأبعاد لرقاقة Kirin 9030 Pro لعام 2025، استخدمت Kirin 2026 الطي المنطقي، مما رفع كثافة الترانزستورات من 155 مليون ترانزستور/مم² إلى 238 مليون ترانزستور/مم² في نفس العقدة التصنيعية، وهو تحسن كان يتطلب سابقًا ثلاثة أعوام من التصغير الهندسي لتحقيقه؛ كما زاد تردد Kirin 2026 بنسبة 13% إلى 3.1 جيجاهرتز عند جهد إمداد 1.1 فولت. مقارنةً مع Kirin 9030 Pro، عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ونفس هدف الأداء، يمكن لـ Kirin 2026 خفض جهد الإمداد من 1.1 فولت إلى 0.9 فولت، وانخفاض الاستهلاك الطبيعي إلى 0.59، أي انخفاض بنسبة 41%.

في مايو من هذا العام، صرحت هي تينغبو في مقابلة إعلامية أنه تحت "قانون تاو (τ)"، يمكن أن يكون لتطور الرقائق "تسارع" في التطور. في خريف هذا العام، ستطلق هواوي رقاقة كيرين جديدة للهواتف المحمولة، وهي أول "رقاقة تاو" كاملة.

تتوقع الورقة V2 أنه في العقد القادم، سيتطور الطي المنطقي من طي المسار الحرج المحلي إلى طي شامل ومتعدد المستويات - سيتم دمج ثلاث طبقات نشطة وأربع أو أكثر داخل كل عبوة. من 2026 إلى 2035، من المتوقع أن تتجه كثافة الترانزستورات نحو 400 مليون ترانزستور/مم² وما فوق.

في الوقت نفسه، يمكّن الطي المنطقي رقائق Kirin من رفع تردد النواة المركزية بشكل كبير، ويمهد الطريق لتحقيق ترددات 4 جيجاهرتز وما فوق.

"قانون تاو (τ)" يوفر مسارًا جديدًا لقاعدة طاقة الحوسبة AI عالية الكفاءة

ذكرت الورقة V1 من قانون تاو أنه خلال الفترة من مايو 2020 إلى مايو 2026، صممت هواوي لأشباه الموصلات وحققت إنتاج 381 رقاقة في الإنتاج الضخم، تخدم هذه الرقاقات مجالات الهواتف المحمولة والذكاء الاصطناعي والسيارات والصناعة والبنية التحتية. في جميع محافظ المنتجات، تم التحقق من استراتيجية τ-Scaling باستمرار.

ينطبق "قانون تاو (τ)" أيضًا في مجال الذكاء الاصطناعي. توضح الورقة V2 تطبيق τ-Scaling في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. يتحقق τ-Scaling في طبقة الذكاء الاصطناعي من خلال التعاون بين ثلاثة مستويات: بنية النظام (الناقل الموحد)، والاتصال البصري Hi-ONE، وإعادة تشكيل طوبولوجيا العبوة نفسها (الطي ثلاثي الأبعاد). تضيف الورقة V2 رسومات توضيحية جديدة لشرح تقسيم العمل والتعاون بين التقنيات الثلاث: الناقل الموحد، Hi-ONE، والطي ثلاثي الأبعاد.

تتوقع هي تينغبو في الورقة أنه حوالي عام 2030، سيدخل Ascend 990 الطي المنطقي في مجال مسرعات الذكاء الاصطناعي. وفقًا لهذا المسار التطوري، من المتوقع أن يزيد تكامل الأجهزة بأكثر من 100 مرة بحلول عام 2035، وسيغطي تأثير τ-Scaling كل طبقة من التكدس، بدلاً من التركيز فقط على مستوى المكونات.

ذكر تقرير بحثي من شركة Zheshang Securities أن القيمة الأساسية لـ "قانون تاو (τ)" لهواوي في تصميم رقائق AI هي تلبية الطلب الملحّ على كفاءة الطاقة العالية وكثافة الحوسبة العالية الناتجة عن انفجار قوة الحوسبة AI من خلال الابتكار المنهجي في البنية، بدلاً من الاعتماد فقط على تصغير العقدة التصنيعية. بالنسبة للبنية التحتية لقوة الحوسبة AI، فإن "قانون تاو (τ)" يعالج النقاط المؤلمة الرئيسية المتمثلة في ضغط نقل البيانات العالي وتكاليف الطاقة المرتفعة في عصر النماذج الكبيرة، مما يوفر مسارًا مستدامًا لبناء قاعدة طاقة حوسبة AI خضراء وعالية الكفاءة.

المؤسسات: سلسلة أدوات EDA هي أكبر فرصة للزيادة

من منظور فرص الاستثمار، تم تطوير أدوات EDA الحالية لعصر التصميم ثنائي الأبعاد، وتنظر المؤسسات بشكل إيجابي إلى سلسلة أدوات EDA. يقول تقرير بحثي من Bank of Communications International: القيد الرئيسي الذي يواجه تعميم الطي المنطقي يأتي من سلسلة أدوات EDA. نشأت أدوات EDA الحالية في عصر تصميم الرقاقات ثنائية الأبعاد، ومتطلبات الطي المنطقي مختلفة تمامًا. سلسلة أدوات EDA هي أكبر فرصة للزيادة في الطي المنطقي.

بالإضافة إلى ذلك، يقول المحللون: يعتمد تطبيق الطي المنطقي بشكل كبير على التغليف المتقدم. يقول تقرير بحثي من Zhongyuan Securities: يمكن للطي المنطقي تحسين أداء الرقاقة بشكل كبير، ويعتمد الطي المنطقي على تقنيات التغليف المتقدم مثل التكامل 2.5D/3D، والربط المختلط، وTSV (ثقب السيليكون)، وChiplet (القوالب الصغيرة)، وسيصبح التغليف المتقدم حلقة أساسية تؤثر على أداء الرقاقة، ومن المتوقع أن يدفع إلى نمو سريع في الطلب على معدات التغليف والاختبار المتقدمة. ستدعم المصانع الرقاقية بنية الطي المنطقي، ومن المتوقع أن تشهد تسارعًا في إطلاق الطاقة الإنتاجية. يُوصى بالاهتمام بفرص الاستثمار في شركات التغليف المتقدم المحلية والمصانع الرقاقية وشركات معدات أشباه الموصلات.

تتوقع المؤسسات أن حلقة PCB (لوحة الدوائر المطبوعة) قد تستفيد من تطور قانون تاو. يقول تقرير بحثي من Caixin Securities: باعتبارها عنصر اتصال إلكتروني رئيسي، توفر PCB بالإضافة إلى التوصيل الكهربائي، أيضًا نقل الإشارات الرقمية والتناظرية، وإمدادات الطاقة، وإرسال واستقبال إشارات الميكروويف الراديوية. من المتوقع أن يعزز تطور "قانون تاو (τ)" التطور الراقي لصناعة PCB، وتعزيز اتجاه التوصيل عالي الكثافة، وتسريع وتيرة تطبيق تقنيات مثل VPD (إمداد الطاقة العمودي) والدمج المضمن، وزيادة القيمة المضافة لمنتجات PCB والحواجز التنافسية في الصناعة.

(تحرير: ون جينغ)

الكلمات المفتاحية:

                                                            أشباه الموصلات