华为芯片女王“韬定律”新论文出炉,AI不造芯片却改写国产芯片设备逻辑

　　芯片界有个铁律：晶体管密度越高，功耗和发热越猛。

　　所以，芯片行业一边走 " 摩尔定律 " ——集成电路上可容纳的晶体管数量，约每隔 18 个月到 24 个月便会增加一倍，性能也随之提升或成本下降;另一面则要做 PPA 优化，面积、功耗、性能做到 " 平衡 "。

　　但华为提出的 " 韬定律 " 却把常识翻了过来：以 " 时间缩微 " 替代传统的 " 几何缩微 "，通过逻辑折叠、AI 等创新技术压缩信号传输延迟，从而提升芯片的晶体管密度和性能。

　　就在刚刚，华为 " 芯片女王 "、华为董事、华为科学家委员会主任、ITMT 主任、半导体业务部总裁何庭波在 ChinaXiv 又发了篇新论文，标题就叫《华为的τ芯片本该烧毁吗?》。

　　何庭波团队首次公开了基于 " 韬(τ)定律 "、AI 技术加持的麒麟 2026 芯片实测数据。

　　根据其披露，芯片晶体管密度从彼此约每平方毫米 1.55 亿个提高到 2.38 亿个，提升约 55%。在相同性能条件下，NPU 功耗下降 66%，GPU 恢复 58%，CPU 核心性能恢复 41%，以实际结果回应了外界对于该技术发热隐患的质疑。

　　" 要超越业界所称的 7 纳米节点进行微缩，需要极紫外(EUV)光刻技术，而华为无法获取该技术，必须另寻出路。"

　　这标志着华为 " 韬定律 " 绕过了 EUV 设备，在短短 40 天内，使用 AI、3D 堆叠等前沿技术，完成了从理论框架到工程实证的关键跨越。

　　因此，对于半导体行业来说，国内极力推动成熟制程 " 国产替代 "、先进工艺创新，而 AI 正在成为国产半导体设备的新变量。

　　最近我去无锡参加了第十四届(2026)中国电子专用设备工业协会半导体设备年会，这次集结 1400 余家国内外企业，现场成千数万人，甚至看到了上海微的 " 光刻机 " 样品(都是前道的)。

　　今天，主办方也提前公布了，明年 9 月的第十五届国际半导体设备材料及核心部件博览会 CSEAC 2027 要放在苏州。

　　这场会里面最令我印象深刻的，就是 80 后总裁、北方华创 CEO 董博宇在演讲中的一句话：

　　随着AI技术的发展，芯片迭代的速度越来越快，无论是逻辑、功率、存储包括先进封装，其实都对半导体设备制造的性能、工艺提出更高的要求。因此，芯片技术的每一次迭代，都离不开半导体装备的升级，不仅要打磨和优化现有设备性能，还要不断持续创新，来重构装备的能力、边界和价值维度，提升设备企业在AI时代的竞争力。

　　事实上，随着 AI 芯片的持续发展，对算力的整体需求不断增加，从单一芯片的算力已经开始演变到了系统级的算力扩展情况。

　　" 韬定律 " 告诉我们，站在后摩尔时代的产业转折点上，AI 算力爆发早已不止是拉动芯片出货量的短期行情，当平面微缩逼近物理边界，产业开始通过芯片堆叠、先进封装、多芯片系统等路径换取算力提升，需求自上而下穿透应用、芯片、设备、器件直至上游衬底材料，从单点突破走向产业链协同。

　　没有 AI，半导体产业不可能提前破 1 万亿

　　今年是我参与半导体设备年会的第四年。

　　前几年疫情、半导体缺芯、设备厂商集中到科创板上市、行业热潮加速、AI 引爆国产半导体设备需求加大，使得很多新兴设备厂商都赚的盆满钵满，甚至都忙于加大融资和产品研发规模。

　　这是 2023 年半导体设备年会的时候，当时市场对于半导体设备的国产化率，基本在 1%-36% 之间。

　　也是从四年前起，SEMI 和半导体企业 CEO 们天天都在重复着一个 " 双 1 万亿 " 预测：

　　预计到 2030 年，全球半导体产业规模将达到 1 万亿美元;同一年，整个芯片的晶体管数量将达到 1 万亿规模。

　　但万万想不到，从 2021 年全球 " 缺芯 "，到 2022 年底 ChatGPT 热潮爆发，让半导体产业重新获得生机，尤其是存储芯片价格已经超越了黄金，成为全球 AI 产业最稀缺的资产，1 万亿数据被提前打破。

　　2026 年，当英伟达、博通、三星、SK 海力士等半导体公司不断冲破万亿美金，销售额节节攀升，英伟达在 2026 年第二季度营收环比增长 18%，蝉联榜首。

　　根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)在 2026 年 6 月发布了春季市场预测，预计 2026 年全球半导体市场规模将大幅增长 89.9%，达到 1.51 万亿美元。

　　其中，仅 2026 年上半年，全球半导体市场规模已达到 7020 亿美元，同比增长达 102%。

　　而在 AI 时代下，全球半导体产业里面的设备，是其中的关键变量。

　　这张图是奕斯伟材料董事长杨新元公布的 PPT。

　　简单来说，从上层应用、设备与终端、器件(芯片)层、衬底层，都覆盖了整套的 AI 产业赋能发展。

　　最近两年，国内半导体设备行业一直在发展 " 国产替代 "，从 0 开始起步，一步步争到行业前列。

　　董博宇披露的这张图，其实很说明半导体装备的现状。

　　按 Gathner 分类口径，从 2025 年销售额看，除光刻和离子注入外其他核心环节装备均有国产厂商上榜，但与海外龙头的差距依然悬殊。

　　其中，在沉积环节里，应用材料占了 40%，北方华创和拓荆也上榜;量测设备，KLA 超过一半的市占率，中科飞测也上榜。

　　董博宇表示，在2025年以前，国内产业路径的依赖是比较强的，制造端以国际头部范式为标杆，并向装备端进行传导，整体来讲底层的基础研究是比较弱的，行业竞争力是难以形成，从装备角度来讲，长期处于一种能用的水平，还没有到好用的这个阶段。迭代速度也比较慢。

　　从2026年开始，董博宇的一个深切感受，在于外部形势变了，客户已经开始主动发起联合攻关。" 这些方面推动了我们的 FAB 厂和客户端协同的创新，大家真正能老老实实的坐下来回归第一性原理和底层技术逻辑，开始探讨和定义设备怎么去开发。也从早期的参数对标真正转向方案设计，也就是说我们现在的正向设计的比例大幅提升，我们真正回归到第一性原理，并且紧扣客户的痛点和需求，来进行产品的开发，满足产业的需求。"

　　盛红晔半导体董事长陈捷提到，国内几家新的晶圆制造厂(或称晶圆厂)正在设定明确的本地化目标。" 无锡的一家大客户的目标是，在其新建的工厂中实现 80% 的设备国产化率。"

　　" 制造一台机器很容易，但五台机器能和第一台一样吗?十台、五十台、一百台呢?" 陈捷说道，并指出晶圆厂需要多个腔室和机器之间绝对的一致性。他还补充说，中国设备制造商能否在不依赖本土优势的情况下赢得海外顶级客户，将是行业的 " 最终考验 "。

　　据悉，陈捷之前担任东京电子 TEL 中国区总裁职位。

　　市场研究公司 Yole Group 数据显示，到 2025 年，国内供应商在中国半导体设备市场的份额约为 23%，预计到 2030 年这一比例将达到 39%。

　　Yole Group 集团副总裁兼首席战略顾问黄茂原(Gary Huang)表示，目前中国已占全球半导体设备需求的三分之一左右。

　　国内供应商正在不断扩大市场份额，而该市场本身也在持续快速增长。高盛预计，中国晶圆制造设备支出将从今年的约 443 亿美元增至 2027 年的 530 亿美元，并在 2028 年达到 607 亿美元。

　　简单来说，现在国内半导体设备与装备市场发展正在从 " 能不能造 "、能不能卖，一步步到能不能进到 Fab 厂里面进行测试。

　　而更大的野心在于，国内替代正在逐渐从简单地替换外国工具转向直接与领先的海外供应商进行对标。

　　北方华创上周公布，上半年营收同比增长约 25%。该公司在沉积、蚀刻、热处理和清洗设备领域与全球领先企业应用材料公司和东京电子展开竞争;蚀刻设备厂商中微公司(AMEC)营收增长近 35%;沉积技术厂商 Piotech 拓荆作为应用材料、Lam Research 竞争公司，其同期销售额增长近 50%。

　　作为中国最大的 12 英寸未加工硅片制造商，奕斯伟材料数据显示，截至今年 6 月份，其国产设备占生产设备的 52%，高于 2024 年的 42%。该公司目标是到 2027 年达到 58%。

　　随着国内设备制造商正在不断扩大市场份额，而该市场以及下游客户本身也在持续快速增长。据招商证券披露，随着武汉新工厂的投产，长江存储预计将把其 NAND 闪存产能从每月约 20 万片晶圆提高到约 30 万片。

　　不仅如此，AI 也的确也在设备厂商当中落地。董博宇透露，北方华创在全面实施 AI 赋能战略——装备的智能化、AI for 研发、AI For 交付、AI For 经营。

　　从组织层面，北方华创采购 GPU 等构筑算力中心，实际已经投入数亿元。

　　"AI For 经营举一个实际的例子。几百亿的采购额和销售额，每年我们的法务人员只有两个人，如今大部分的工作已经交给 AI 进行合同审阅;还有 HR，我们最近三四年人力部门没有再增加一名人员，就是因为 AI 应用使得我们一些基础性的职能工作被 AI 取代。" 董博宇称。

　　研发层面，北方华创联合做的基于 AI Native 的离子注入机，可以让调优准确率达到 97%，导入周期也大幅度压缩，智能调优也可以实现 7 × 24。" 像 12 寸 PVD 大机台，我们可以 9 天实现下线。"

　　AI 在其中的作用不可忽视。

　　国产半导体替代任重道远

　　之前我在一场闭门会议上听到，Fab 厂现在其实处于国产测试、海外厂商直接用的阶段。

　　"国产设备纸面参数上去了，实验室跑的也很漂亮，0 到 1 已经做出来了，但从样机到稳定量产，中间还隔着海量的数据。替代不是简单的替换，它是一种一整套的工艺迁移。国产设备易受真空波动、温湿度变化干扰，异常问题需一线工程师通宵调试打磨，无现成标准化维护流程。"

　　最近这段视频引发关注，核心还是对于国产设备替代多，因海外采购难、维保受限被动推进，并非国产设备已达完美水平。

　　陈捷提到了一件事，就是良率 70% ——晶圆厂的命脉。

　　设备微小的参数漂移，都意味着数百万美元的晶圆报废风险。

　　但很显然，国产设备很难满足 Fab 厂需求，甚至无法一次性流片(晶圆基本上就是废片，最终要重复再流片)。

　　因此，本质上，目前国产半导体设备厂商处于 " 硬逼 " 阶段，纸面上必须要做到技术领先、销售层面被环境施压支持，真正落地还需要很长时间。

　　高盛预计，中国晶圆制造设备支出将从今年的约 443 亿美元增至 2027 年的 530 亿美元，并在 2028 年达到 607 亿美元。

　　有行业人士认为，国产设备替代是一个漫长的持久战，还是需要持续攻坚。

　　在圆桌活动上，沪硅产业总裁邱慈云表示，目前沪硅产业材料国产化率已超 80%，剩余 20% 正在积极认证;设备方面同样约 80% 实现国产配套，主要设备完成认证并进入上量阶段，在逻辑、存储、SOI、射频、光电等先进制程均有研发基础并启动量产。

　　但他同时强调，中国半导体不会自我封闭，公司将持续与全球设备、材料厂商保持合作，并已在芬兰布局生产基地，推动市场面向全球。

　　中微公司也在今年第十四届半导体设备材料及核心部件展(CSEAC 2026)期间宣布推出六款全新自主研发的高端微观加工设备，覆盖极高深宽比刻蚀、等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积、金属薄膜沉积及碳化硅外延等关键赛道。

　　前一天晚宴上，我也见到来了中微公司创始人、董事长尹志尧，和华虹半导体有限公司执行董事及总裁白鹏合影。

　　第二天，尹志尧匆匆回到上海另一场演讲当中。

　　中微公司对外称，这是继今年 3 月 SEMICON China 发布四款新品后，中微公司在半年内又一次高密度新品集中亮相。

　　但我知道，尹志尧不看好 AI，他认为 AI 不是一场革命，AI 只是计算机(数码)产业的一个应用，他跑(运行)不了 1010，也运行不出芯片，这是一个应用，在应用的范围特别深刻，所以，中国需要找到 AI 在集成电路和芯片设备的作用。

　　" 从芯片设备角度来说，我没有看到瓶颈。我并没有看到技术不能越过去的坎，所以还是那句话，要咬紧牙关，一步一步有耐心的把它往下做，就可以把它做好。" 尹志尧直言，国产半导体设备发展任重而道远。

　　泓明供应链集团董事长沈翊则认为，半导体人以敬畏之心投入这场长跑，在国产化与全球化并进的新征程中各展所长、发光发热。

　　何庭波 9 月 4 日发表在 ChinaXiv 论文中明确指出，τ " 韬定律 " 是时间缩放定律，而非能量缩放定律。若设计者将节省的时间全部用于提升频率，芯片反而可能更耗电。

　　她坦言，国产 CPU 部分仍需更复杂的设计、EDA 工具支持和长期验证，未来三到五年仍需要大量探索。

　　因此，对于国产 AI 算力产业来说，更大的挑战仍在眼前：混合键合间距、晶圆翘曲、对准精度、EDA 工具适配等工程难题，需要未来三到五年持续攻关。散热虽因总功耗下降而缓解，但下层热量传导问题并未消失。

　　事实上，对于华为和更多国产设备厂商来说，不是 " 芯片可以折起来 "，而是这条路径能否像摩尔定律那样，一代代复制进步。

　　何庭波在文末引用了西西弗斯的神话：

　　每一代芯片都是一次推石上山，折叠赢得时间余量，再将其投入功耗或性能，然后下一代重启循环。

　　韬定律下的工程学也有这样的节奏：折叠芯片，赚取时间净空，把它花在电力上——然后下一代到来，巨石重新开始。

　　但与神话不同的是，韬定律这座山有方向：每个循环留下的，都是一颗计算更多、耗能更少的芯片，累积的距离就是行业所说的进步。

　　这或许才是 τ 定律最值得关注的野心：在传统制程缩放逼近极限之时，它试图为半导体演进开辟另一条增长曲线。

　　" 我们所能看到的 τ 韬的每一个未来都取决于功率的输赢。时间余量是工具;能量是奖品。评判这一定律下一个十年的标准将不是折叠堆运行的速度，而是它们运行时燃烧的量。原本应该熔化的韬芯片反而变冷了——不是因为折叠，而是因为它。τ(韬)最终切割的方向不止一个。" 何庭波在论文结尾表示。

　　显然有一点很明确，AI 能带领整个半导体产业发展，能够形成新的范式革命。

　　而另一方面，所谓 "AI 行业不懂半导体，半导体行业不懂 AI"，似乎已经被打破了。