"Закон Тао" версия V2 уже здесь. Какие новые возможности ожидают полупроводниковую цепочку?

Недавно, согласно открытой статье на китайской платформе препринтов научных статей ChinaXiv, Хэ Тинбо, директор совета директоров Huawei и президент полупроводникового бизнеса, опубликовал версию V2 "A time scaling theory for multi-layer electronic systems" ("Теория временного масштабирования для многоуровневых электронных систем", в отрасли известная как "Закон Тао (τ)").

По сравнению с версией V1, опубликованной 25 мая, новая версия статьи сохраняет исходную теоретическую структуру, но дополнена большим количеством деталей промышленной реализации, экспериментальными данными и дорожной картой развития продуктов, что дополнительно обосновывает осуществимость "Закона Тао (τ)" как нового принципа, направляющего развитие полупроводниковой промышленности.

Статья версии V2 "Закона Тао (τ)" привлекла большое внимание после публикации: на момент написания статьи количество просмотров превысило 270 000, а количество скачиваний — более 55 000.

С точки зрения инвестиционных возможностей, в отраслевых отчетах отмечается, что цепочка инструментов EDA (автоматизация проектирования электроники) имеет решающее значение для продвижения логического сворачивания, и цепочка инструментов EDA является наибольшей возможностью роста от логического сворачивания. Кроме того, производители в таких сегментах, как передовая упаковка, пластины и тестовое оборудование, могут получить выгоду.

Раскрыты экспериментальные данные нового чипа Kirin

"Закон Тао (τ)" предлагает заменить "геометрическое масштабирование" на "временное (τ) масштабирование" в качестве нового руководящего принципа эволюции полупроводников и электронных систем — с помощью инновационных технологий, таких как логическое сворачивание, постоянно сокращать задержку распространения сигнала и увеличивать плотность транзисторов, тем самым обеспечивая непрерывную эволюцию полупроводников и электронных систем.

Согласно статье версии V2, по сравнению с традиционным проектным базовым планом чипа Kirin 9030 Pro 2025 года, Kirin 2026 использует логическое сворачивание, что при том же технологическом узле позволяет увеличить плотность транзисторов с 155 млн/мм² до 238 млн/мм², причем такое увеличение ранее требовало трех лет геометрического масштабирования; Kirin 2026 при напряжении питания 1,1 В также повысил тактовую частоту на 13% до 3,1 ГГц. По сравнению с Kirin 9030 Pro, при температуре 25°C и одинаковой целевой производительности, Kirin 2026 может снизить напряжение питания с 1,1 В до 0,9 В, а нормированное энергопотребление снижается до 0,59, то есть энергопотребление уменьшается на 41%.

В мае этого года Хэ Тинбо в интервью СМИ заявил, что в рамках "Закона Тао (τ)" эволюция чипов может развиваться с "ускорением". Этой осенью Huawei выпустит новый чип Kirin для смартфонов, который станет первым полным "чипом Тао".

В статье версии V2 прогнозируется, что в ближайшие десять лет логическое сворачивание, как ожидается, перейдет от локального сворачивания критических путей к полному, многоуровневому сворачиванию — каждый корпус будет интегрировать три, четыре и более активных слоев. С 2026 по 2035 год плотность транзисторов, как ожидается, достигнет 400 млн/мм² и выше.

В то же время логическое сворачивание позволяет чипам Kirin значительно увеличить тактовую частоту ядер ЦП и проложить путь к достижению 4 ГГц и выше.

"Закон Тао (τ)" предоставляет новый путь для энергоэффективной базы AI-вычислений

В статье версии V1 закона Тао упоминалось, что с мая 2020 года по май 2026 года полупроводниковое подразделение Huawei разработало и запустило в серийное производство 381 чип, которые используются в таких областях, как мобильные устройства, искусственный интеллект, автомобили, промышленность и инфраструктура. Во всем ассортименте продукции стратегия τ-масштабирования постоянно подтверждалась.

"Закон Тао (τ)" также применим в области искусственного интеллекта. В статье версии V2 описывается τ-масштабирование в центрах обработки данных AI. τ-масштабирование на уровне AI реализуется совместно на трех уровнях: системная архитектура (единая шина), оптическое соединение Hi-ONE и топологическая реконфигурация самого корпуса (3D-сворачивание). В статье версии V2 добавлены схематические иллюстрации, дополнительно поясняющие разделение труда и синергию трех технологий: единой шины, Hi-ONE и 3D-сворачивания.

Хэ Тинбо прогнозирует в статье, что примерно в 2030 году Ascend 990 внедрит логическое сворачивание в область ускорителей AI. Следуя этому пути развития, ожидается, что к 2035 году интеграция оборудования увеличится более чем в 100 раз, а эффект τ-сокращения будет охватывать каждый уровень стека, а не только уровень устройств.

В отчете Zheshang Securities отмечается, что основная ценность "Закона Тао (τ)" Huawei в проектировании AI-чипов заключается в удовлетворении острой потребности в высокой энергоэффективности и высокой плотности вычислений для всплеска AI-вычислений за счет системных архитектурных инноваций, а не просто за счет масштабирования техпроцесса. Для инфраструктуры AI-вычислений "Закон Тао (τ)" отвечает на ключевые проблемы высокой нагрузки на передачу данных и высоких энергозатрат в эпоху больших моделей, предоставляя устойчивый путь развития для создания зеленой, энергоэффективной базы AI-вычислений.

Институты утверждают, что цепочка инструментов EDA является наибольшей возможностью роста

С точки зрения инвестиционных возможностей, текущие инструменты EDA разработаны для эпохи плоского проектирования, и институты позитивно смотрят на цепочку инструментов EDA. В отчете BOCOM International отмечается, что основным ограничением для широкого внедрения логического сворачивания является цепочка инструментов EDA. Текущие инструменты EDA родились в эпоху двумерного проектирования чипов, и требования логического сворачивания совершенно иные. Цепочка инструментов EDA является наибольшей возможностью роста от логического сворачивания.

Кроме того, аналитики отмечают, что внедрение логического сворачивания в значительной степени зависит от передовой упаковки. В отчете Zhongyuan Securities отмечается, что логическое сворачивание может значительно повысить производительность чипов, и оно требует использования передовых технологий упаковки, таких как 2.5D/3D-интеграция, гибридное соединение, TSV (сквозные кремниевые переходы), Chiplet (чиплеты). Передовая упаковка станет ключевым звеном, влияющим на производительность чипов, и, как ожидается, будет стимулировать быстрый рост спроса на оборудование для передовой упаковки и тестирования. Фабрики, поддерживающие архитектуру логического сворачивания, могут ускорить выпуск мощностей. Рекомендуется обратить внимание на инвестиционные возможности в отечественных производителях передовой упаковки, фабриках и производителях полупроводникового оборудования.

Институты прогнозируют, что сегмент PCB (печатные платы) может выиграть от эволюции закона Тао. В отчете Caixin Securities отмечается, что PCB, как ключевые электронные соединители, помимо обеспечения электрических соединений, также выполняют такие функции, как передача цифровых и аналоговых сигналов, подача питания, а также прием и передача радиочастотных микроволновых сигналов. Эволюция "Закона Тао (τ)" может способствовать дальнейшей модернизации PCB-индустрии, усилению тренда на высокую плотность межсоединений, ускорению внедрения таких технологий, как VPD (вертикальное питание) и встраивание, а также повышению добавочной стоимости продуктов PCB и отраслевых конкурентных барьеров.

(Редактор: Вэнь Цзин)

Ключевые слова:

                                                            Полупроводники