韜定律重構後摩爾時代?港股產業鏈有何看點

來源 Finet

全球半導體產業半個世紀以來,始終錨定「摩爾定律」的叠代節奏——即集成電路上可容納的晶體管數量大約每兩年翻一番,以晶體管尺寸微縮、先進制程升級為核心邏輯,推動芯片性能持續突破,在降低計算成本的同時提供更強大的計算性能。

但在AI高速發展推動智能芯片蛻變的當下,3nm、2nm乃至更先進制程的研發與量產,已然觸碰物理極限與天價成本的雙重天花板,疊加全球地緣技術封鎖,傳統芯片升級路徑陷入瓶頸。

在此行業變革的關鍵節點,華為於5月25日正式提出「韬定律」。

「韬定律」到底是什麽?

要理解「韬定律」,先要明白芯片的工作原理。

芯片處理數據,依靠電信號在晶體管與金屬導線之間傳輸。信號的傳輸與翻轉延遲,直接決定芯片運行速度:信號延遲越小,芯片運算效率越高;延遲越大,性能提升就越受限。

在電路理論中,信號切換的快慢用一個叫作「τ」(希臘字母,讀音近似「韬」)的時間常數來衡量,公式為τ=電阻R x 電容C。

晶體管的電容C主要來源於栅極與溝道構成的平行極板結構,晶體管越小,這個極板的面積就越小,電容自然就降下來了;同樣,晶體管做小後,電流需要流過的溝道長度(源極到漏極的距離)變短了,導線連接的長度也變短,導體越短,電阻R就越小。這兩個系數越小,信號延時τ值就越小。τ數值越小,信號翻轉越快,芯片能達到的工作效率也就越高。

過去數十年,芯片行業主要依靠縮小晶體管尺寸來降低τ:晶體管微型化後,平面走線長度縮短,延遲自然下降。這一持續縮小尺寸的路線,就是大家熟知的摩爾定律,行業沿著這條路走了近五十年。

摩爾定律的本質是幾何維度的物理升級,依靠EUV光刻機等頂尖設備,不斷縮小晶體管體積,在單一平面芯片上集成更多元器件,以此實現算力、性能的提升。

但這種模式的弊端在近年徹底凸顯:一方面,晶體管尺寸逼近原子量級,量子隧穿、漏電等物理問題無法徹底解決,性能提升邊際效應大幅遞減;另一方面,先進制程的產線建設、研發成本呈指數級上漲,商業化性價比持續走低,摩爾定律似乎正走向生命週期的末端。

基於此,華為提出了全新思路:既然平面「縮小尺寸」的路徑走到了瓶頸,不妨把二維平面架構升級為三維立體架構,這也是韬定律的核心邏輯——不再死磕晶體管的物理尺寸,而是通過多層立體堆疊、垂直互聯,大幅縮短信號傳輸的物理路徑,從根源降低整體電阻與寄生電容,減少信號延遲,實現性能提升。

用通俗的比喻來講:如果把芯片比作一座城市,摩爾定律是在有限土地上不斷把建築做小、排佈更密集;而韬定律則是搭建立體交通與垂直通道,不靠縮小建築,而是縮短單元之間的通行距離,讓數據「車流」通行效率大幅躍升。

技術難度:光鮮背後的巨大挑戰

任何革命性技術都有代價。上述韬定律的「邏輯折疊」將芯片從二維變成三維,聽起來很美,但在工程層面面臨重大挑戰。

第一大挑戰:散熱!

傳統平面芯片的熱量可以直接從背面散發。可一旦把芯片上下堆疊,夾在中間的芯片就成了「夾心層」,熱量無法向外擴散,只能依靠上下兩層傳導。每多疊一層,散熱難度就翻一倍熱傳導的阻礙就大幅增加,散熱壓力陡增。

目前主流商用CPU、GPU大多採用2層芯片堆疊的方案,3層堆疊或仍僅停留在小批量試產與研發階段,蘋果M3 Ultra也只是兩顆芯片併列佈局的2.5D架構,未做多層上下堆疊。若繼續增加堆疊層數,芯片局部的功耗密度會飙升至驚人水平。這般高強度發熱,連配備專業散熱系統的服務器也會束手無策,可能需要結合高導熱界面材料、VC均熱板、封裝級乃至芯片級微通道液冷技術。

第二大挑戰:良率與工藝難題。

多層堆疊對工藝精度的要求極高,雙層電路的復雜度倍增,每增加一層,良率就明顯下降。多層矽片的精準對位、TSV通孔互連、不同材質層間的熱脹冷縮適配,對封裝工藝精度提出了極致要求,微小的工藝偏差就會導致芯片失效,需要數年時間才能驗證其長期可靠性。

良率管控直接決定量產成本與商業化能力。這也是台積電(TSM.US)、三星等先進制程廠商早放棄多重曝光技術的原因之一——不是技術做不到,是成本上根本不劃算。

第三大挑戰:配套生態的短板。

電子設計自動化(EDA)軟件是芯片設計的基石。傳統的EDA工具主要針對單顆平面芯片進行設計,而「韬定律」要求的協同優化跨越了芯片、封裝、電路板乃至整機系統,涉及信號、電源、熱、力學等多個物理場的聯合分析。目前國內在這一關鍵的系統級EDA領域仍是薄弱環節。工具的缺失或不成熟,會直接導致設計週期拉長、潛在BUG增多以及研發成本高企。

第四大挑戰:絕對性能上限仍受制程約束。

「韬定律」實現的是「等效密度」和「等效性能」,而非物理制程的真正突破。它通過架構創新讓成熟制程跑出頂尖速度,但在絕對的物理極限上,仍受到現有制程工藝的制約。

第五大挑戰:短期投入巨大與產業鏈配套待完善。

從「幾何縮微」轉向「時間縮微」,或意味著需要在邏輯折疊、3D封裝、EDA工具等進行重資產投入。同時,與之配套的產業鏈,包括專用設備、特殊材料、高端封測等,目前還不夠成熟,需要整個上下游花費大量時間打磨和適配。

「韬定律」的可行性

針對最突出的散熱和良率挑戰,華為似乎有所準備。

在材料層面,華為探索金剛石薄膜散熱技術:金剛石熱導率約為銅的5倍,如同給芯片貼上高效「散熱片」,顯著降低熱點溫度、抑制熱堆積,華為在該領域已擁有多項專利與復合導熱材料方案,併已正式商用,2026年3月20日起在Mate 80 GTS等旗艦手機及昇騰服務器中落地,而且華為也正與哈工大、廈大團隊合作以攻克金剛石低溫鍵合與剝離轉接板集成技術,推進芯片級高效散熱。

在結構層面,層間微流控與背面供電技術被用來打通垂直散熱通道、降低層間熱阻。

在系統層面,華為針對高負載數據中心場景部署系統級液冷——例如昇騰910C芯片採用冷板式液冷,冷卻效率較傳統風冷大幅提升,PUE可降至1.15以下,其定制微流道冷板熱阻極低。

這些技術或可共同構成華為應對3D堆疊散熱挑戰的系統級能力。

更重要的是,「韬定律」或併非停留在紙面上的概念。據華為半導體業務部總裁何庭波介紹,過去六年里,華為基於這一思路已設計和量產381款核心芯片,覆蓋手機、AI、汽車、工業等多個領域,在同等制程條件下,實現芯片邏輯密度提升53.5%、能效提升41%、主頻性能提升12.7%。

2026年秋季即將發佈的麒麟2026,將首次完整採用邏輯折疊技術(雙層邏輯疊加)。按照規劃,到2031年,基於「韬定律」的高端芯片將實現等效1.4納米制程的晶體管密度,為後摩爾時代的半導體發展提供一條系統級解決路徑。

整體而言,「韬定律」具備絕對的技術可行性與長期成長性,短期的工程難點併非無法突破,反而推動產業競爭焦點從光刻機這樣的高端設備轉向封裝工藝、熱管理、高端材料、系統設計等,而這恰好是國內半導體產業鏈佈局最完善、叠代速度最快的賽道,或為港股本土產業鏈企業帶來了絕佳的替代機遇。

哪些港股及擬赴港上市公司可從中獲益?

「韬定律」的落地,絕非華為一家公司的事情。邏輯折疊和3D先進封裝需要完整的產業鏈支撐,從上游的EDA軟件、晶圓制造、封裝測試,到中游的材料供應、散熱方案,再到下游的設備分銷和系統集成,每個環節或可迎來新的增長空間。

1)先進封裝——韬定律最核心的直接受益環節

盛合晶微(688820.SH)和長電科技(600584.SH)或是最大得益者之一。其中盛合晶微今年4月才在A股科創板上市的盛合晶微,現價229元人民幣已較其發行價19.68元高出接近11倍。由長電科技前高管團隊創立的芯德半導體,被業界稱為「翻版小長電」,已遞表港交所。

2)晶圓制造——成熟制程成後摩爾時代黃金產能

成熟制程代工是「韬定律」產業落地的核心底座,或可擺脫過去「低端制程」的標簽,成為後摩爾時代的黃金產能。中芯國際(00981.HK)依託N+2、N+3,成熟度已達到穩定量產階段,無需依賴EUV光刻機,或適配「韬定律」的技術路線。

港股老牌龍頭華虹半導體(01347.HK)具備14/28nm成熟制程代工能力,產能充足,在功率器件、嵌入式存儲、MCU等領域優勢顯著,深度參與華為海思芯片供應鏈,支持基於Chiplet和先進封裝的算力方案,或可得益。

擬赴港上市的晶合集成,聚焦14nm、28nm成熟制程,在顯示驅動、電源管理芯片領域優勢突出,或可匹配「韬定律」體系下各類中端芯片的量產需求,應可受益於成熟制程產能緊缺的行業紅利。

3)EDA軟件、IP與智能制造——全棧技術叠代的底層基石

賽美特信息是華為哈勃戰略投資的企業,已遞表港交所。該公司是國內首家且唯一一家全自動CIM(計算機集成制造)解決方案通過多家12英寸晶圓廠驗證併量產的供應商,為半導體行業提供全棧式計算機集成制造解決方案,客戶覆蓋全國前八大晶圓廠中的六家、前三大半導體矽片廠以及前三大封測廠。華為哈勃持有賽美特約4.34%的股份,IPO前最新投後估值約73億元人民幣。隨著華為及其合作夥伴大規模擴產,賽美特的CIM軟件需求有望持續攀升。

在EDA與芯片IP核心領域,國內頭部芯片IP與定制化設計服務商芯原股份(688521.SH)已遞表港交所,已成熟推出3DIC專屬設計IP與配套服務,或可適配芯片設計從二維平面向三維立體叠代的全新範式。

4)熱管理賽道——破解3D疊堆核心瓶頸

3D堆疊帶來的高熱密度問題,推動液冷散熱、高導熱界面材料、VC均熱板成為芯片量產的剛需配置。瑞聲科技(02018.HK)是華為終端散熱模組的重要供應商,也佈局AI服務器液冷,在VC均熱板、精密熱管領域技術成熟,其散熱業務2025年收入達16.7億元人民幣、同比增長超410.9%。

5)半導體材料和電子材料——堆疊工藝與散熱痛點

今年3月底在港股上市的瀚天天成(02726.HK)是全球最大的碳化矽外延片供應商,華為哈勃也是它的大股東之一。碳化矽外延是第三代半導體的核心材料,在功率轉換領域應用成熟,併逐步在AI芯片散熱方向發揮關鍵作用。在華為供應鏈加持和AI算力散熱賽道持續擴張的背景下,公司有望繼續鞏固行業領先地位。

「韬定律」的立體架構與高頻高速信號傳輸需求,對低損耗、高穩定性、高導熱的電子材料提出了更高要求。2026年5月遞表港交所的宏和科技(603256.SH),專注低Dk/Df高速電子佈、低CTE基板材料,是國內唯二實現第二代低Dk/Df佈批量穩定供貨、唯一具備量產全系列低CTE佈能力的企業,產品廣泛應用於華為高端手機主板及芯片封裝基板,應是3D堆疊芯片高頻互連的核心基礎材料。

6)存儲接口與AI芯片設計——終端與算力端

韬定律的3D堆疊技術革新,或帶動高帶寬存儲、高速接口芯片需求爆發,併推動適配全新架構的AI芯片快速叠代。存儲與接口芯片賽道中,瀾起科技(06809.HK),作為全球DDR5內存接口芯片龍頭,其DDR5內存接口芯片、PCIe Retimer及CXL MXC等多款核心互連產品已進入華為昇騰AI服務器供應鏈,深度綁定華為昇騰生態,隨著3D堆疊技術普及、高端算力芯片叠代升級,核心互連芯片有望迎來量價齊升。

在AI芯片設計領域,愛芯元智(00600.HK),專注端側與邊緣AI推理芯片,其自研NPU架構或可適配「韬定律」時間縮微、邏輯折疊帶來的低延遲、高算力特性。

結語

摩爾定律走到極限之後,下一步該怎麽走?

英特爾(INTC.US)在做Foveros 3D封裝,AMD(AMD.US)在做3D V-Cache,台積電在做SoIC,三星做X-Cube——全球的頂級半導體巨頭都在往立體堆疊的方向發展。從這個角度看,華為的韬定律其實是在和全球最頂尖的同行們走在同一條大路上,只不過路況不同、起點不同罷了。

對投資者而言,「韬定律」打開了一個值得長期觀察的新賽道——先進封裝、高端散熱、智能制造的國產替代,正在從「概念」變成「業績」。科技競爭終有勝負,但半導體作為現代工業的核心基礎設施,其在資本市場的長期叙事才剛剛開始。

免責聲明:僅供參考。 過去的表現並不預示未來的結果。
goTop
quote