Гордон Мур в 1965-м предсказал будущее полупроводниковой индустрии на полвека вперед. Но он не предвидел, что его Закон похоронит китаянка- инженер на конференции в Шанхае. 

В мае 2026-го глава Huawei Хэ Тинбо показала миру архитектуру LogicFolding и предложила новый принцип развития чипов — Закон Тау. Что это за технология, чем возражают скептики и как Закон Тау может повлиять на лидерство компании — в статье. 

Что такое Закон Мура 

В 1965-м Гордон Мур, соучредитель Intel, написал статью в журнал Electronics, где предположил, что количество транзисторов на интегральной схеме будет удваиваться каждые 12 месяцев. Позже он скорректировал срок до 24 месяцев, и предсказание стало одним из точнейших в истории технологий. 

Закон Мура определял темп развития полупроводниковой индустрии больше полувека: каждые пару лет транзисторы становились меньше, чипы — мощнее, а цена за единицу вычислений — ниже.

Дополнение к Закону Мура погибло первым

Позже, в 1974-м, Роберт Деннард из IBM сформулировал идеальное дополнение закона Мура. По Закону масштабирования Деннарда при уменьшении размеров транзисторов плотность их мощности остается постоянной. Это означало, что производители могли наращивать частоту процессоров быстрее, чем росло энергопотребление. И действительно — частоты поднялись с мегагерц до гигагерц, а мощность осталась в разумных пределах.

Примерно в 2005–2007-м шкалирование Деннарда сломалось. Когда транзисторы достигли 65 нм, ток стал бесконтрольно утекать через тонкие затворы. Инженеры больше не смогли снижать напряжение при уменьшении транзисторов — пороговое напряжение оказалось физическим пределом. Тактовые частоты процессоров застряли в коридоре 4–6 ГГц: кремний просто расплавится, если разогнать его выше без экзотических систем охлаждения.

С тех пор индустрия перешла к многоядерным архитектурам (вместо одного быстрого ядра — много медленных параллельных), однако и это решение имело предел. Значительная часть кристалла в каждый момент должна оставаться выключенной, чтобы не превысить тепловой бюджет. Инженеры научились размещать миллиарды транзисторов вместе, но не включать их одновременно.

Конец закона масштабирования Деннарда и отставание от закона Мура требовали инноваций.

Вместо пространства — время

Шло время, и в 2026-м на шанхайском симпозиуме IEEE ISCAS 2026 Хэ Тинбо, член совета директоров Huawei и президент подразделения полупроводников HiSilicon, предложила индустрии сменить саму логику прогресса. Вместо уменьшения транзисторов Huawei настаивает на «временном сжатии» — сокращении времени, за которое сигнал проходит внутри чипа. 

По данным инженеров, чем короче задержка, тем быстрее и энергоэффективнее процессор. Huawei позиционирует новый принцип как «Закон масштабирования Тау».

Закон Тау воплощается в технологии LogicFolding. Вместо того чтобы размещать логические элементы в одной плоскости, их складывают в слои вертикально. Плотность транзисторов растет, и сигналу нужно преодолевать меньшее расстояние. 

Huawei заявляет, что LogicFolding увеличивает плотность транзисторов на 55%, повышает энергоэффективность на 41%, а максимальная рабочая частота чипа возрастает примерно на 13%. 

При этом важна гибридная связь слоев: шаг соединения должен быть в пределах трехкратного шага верхнего металлического слоя, то есть около 720 нанометров, а шаг склеивания — менее 2 микрометров. В таких условиях межслойные соединения эквивалентны дополнительному металлическому слою. 

Huawei не ограничивается одним уровнем — оптимизирует процессоры на четырех:

• На уровне устройства инженеры работают над сопротивлением и паразитной емкостью транзисторов — подбирают новые материалы, оптимизируют геометрию затворов и используют низкодиэлектрические материалы, чтобы снизить потери при переключении.

• На уровне схемы ключевую роль играет сама технология LogicFolding — элементы не на одной плоскости, а друг над другом. 

• На уровне чипа речь идет о пропускной способности и энергоэффективности в целом. Huawei использует так называемое полноэкономное проектирование — программное обеспечение, архитектура и кремний оптимизируются совместно. 

• Наконец, на системном уровне Huawei внедряет UnifiedBus — унифицированную адресацию памяти для масштабных вычислительных систем SuperPoD. 

Именно системный подход отличает Закон Тау от архитектурных уловок. 

Зачем Huawei своя архитектура

До 16 мая 2019 Huawei была вторым по величине производителем смартфонов в мире. Но в полночь Министерство торговли США внесло компанию в перечень организаций, с которыми американский бизнес не ведет дела без специального разрешения.

С 2019-го американские (и не только) компании не могут поставлять Huawei технологии без лицензии. В списке Qualcomm, Google и даже ASML — единственный в мире производитель установок EUV-литографии, необходимых для чипов тоньше 7 нм. 

Так Huawei потеряла литографию, технологии, и у нее осталось только время…

381 чип за шесть лет тишины

Самое удивительное — то, сколько лет Huawei тайно работала по Закону Тау. Хэ Тинбо на ISCAS 2026 упомянула, что за последние шесть лет компания спроектировала и запустила в серию 381 чип на основе LogicFolding. Это полупроводники для смартфонов, базовых станций, систем питания, автомобильной электроники и ИИ-ускорителей. 

Например, Kirin 9000S (Mate 60 Pro, август 2023-го) Kirin 9010 (Pura 70, апрель 2024-го) и даже HiSilicon Kirin 9020 (Huawei Mate X6 и Huawei Pura 80 Pro, ноябрь 2024-го) произведены на 7-нм техпроцессе SMIC при наличии только DUV-литографии — создания на кремниевой подложке мелких структур с помощью ультрафиолетового излучения с короткими волнами. 

Первым массовым чипом с полноценной архитектурой LogicFolding этой осенью станет Kirin 2026 во флагманской серии Huawei Mate 90. 

По данным Huawei Kirin 2026 расширяет процессорное ядро с однослойной структуры до двухслойной активной архитектуры. Тестирование показало, что плотность транзисторов выросла со 155 млн на квадратный миллиметр до 238 млн — за одно поколение больше, чем до этого за три года.

Согласно утечкам, линейка получит четыре модели — Mate 90, Mate 90 Pro, Mate 90 Pro Max и Mate 90 RS Ultimate Design — с градацией чипов Kirin 9030 Pro, Kirin 9040 и Kirin 9040 Pro. Все они будут использовать 3-нм процесс GAA и чиплетную архитектуру.

Также к 2030-му Huawei планирует внедрить архитектуру LogicFolding в свои ИИ-процессоры Ascend и высокопроизводительные кластеры для дата-центров. А к 2031-му компания рассчитывает достичь плотности транзисторов, эквивалентной техпроцессу 1,4 нм. 

Компания призывает к партнерству: 

«Мы считаем, что открытость и сотрудничество — ключ к постоянному прогрессу в полупроводниковой промышленности. Ни одна компания не может самостоятельно найти ответы на все вопросы, возникающие в процессе эволюции полупроводников. Мы надеемся на тесное сотрудничество с учеными, инженерами и отраслевыми партнерами по всему миру в рамках закона масштабирования Тау для обеспечения устойчивого развития полупроводниковой и электронной промышленности».

Хэ Тинбо

Скептицизм индустрии

Не все восприняли заявления Тинбо с энтузиазмом, ведь стекинг увеличивает плотность мощности и риск перегрева. Если один слой бракованный, то весь стек придется отправить в мусорку, поэтому потребуются новые EDA-инструменты для проектирования схем.

Главный аналитик Moor Insights & Strategy Аншель Саг отмечает: «Ни один из „волшебных“ чипов Huawei на самом деле не масштабируется. Вся проблема полупроводниковой промышленности в том, что любое изобретение нужно масштабировать до миллиардов чипов, иначе экономика просто не сработает. техпроцесс 1,4-нм к 2031-му — это слишком амбициозная цель…». 

В его словах есть доля правды: SMIC (партнер Huawei по производству) до сих пор работает на уровне 7 нм с DUV-литографией и многопаттернингом — более дорогой технологией, где больше шагов производства и дефектов. Выход годных на 7 нм у SMIC оценивается в 20–40%, что катастрофически низко по мировым меркам. 

В это же время: 

• TSMC планирует массово производить 1,4-нм чипы с 2028-го. Новый процесс обещает прирастить производительность на 15% или снизить энергопотребление на 30% при той же скорости, плюс увеличить логическую плотность до 20–23%. Стоимость пластины на 1,4 нм может превысить 45 000 долларов.

• Положение Samsung сложнее. Ее новая 2-нм линия в Хвасоне, Южная Корея, демонстрирует выход годных всего 14% — из каждых 100 пластин 86 идут в брак. Для коммерческой жизнеспособности нужно минимум 50%.

• Intel, чьи амбициозные планы восстановить позиции в литографии строились на 1,8 нм, столкнулась с задержками. Высокие объемы производства перенесены на четвертый квартал 2027-го. 

• Японская Rapidus планирует массово производить 2-нм чипы со второй половины 2027-го, а завод для 1,4 нм запустить в 2029-м. 

• «Микрон», крупнейший отечественный производитель, освоил только 90-нм техпроцесс и лишь с 2028-го планирует серийно производить 65 нм… 

У Huawei есть то, чего нет у конкурентов, — защищенный внутренний рынок Китая и господдержка, способная компенсировать экономическую неэффективность. Например, чипмейкеры обязаны использовать минимум 50% отечественного оборудования при расширении производственных мощностей. В итоге компания Naura Technology, ведущий поставщик китайского оборудования, подала рекордные 779 патентов в 2025-м — ее выручка выросла на 30%. AMEC, другой ключевой игрок, нарастила выручку на 44%.

В области материалов доля китайских производителей кремниевых пластин выросла с 3% в 2020-м до 28% в 2025-м. Компания Eswin строит заводы в Сиане и Ухане, ориентируясь на 1,2 млн 12-дюймовых пластин в месяц — покрывать 40% внутреннего спроса.

Также правительство Китая запустило «Большой фонд III» с капиталом 344 млрд юаней (около 49 млрд долларов) в мае 2024-го. Это третий по счету государственный инвестиционный фонд полупроводников, он фокусируется именно на оборудовании для производства чипов и HBM-памяти — и передовых технологиях вроде чипсетов. 

Да здравствует закон Тау!

Если отбросить геополитику и маркетинг, заявление Huawei заставляет задуматься, что будет с индустрией, когда закон Мура перестанет работать. Привычное измерение прогресса в нанометрах (7 нм, 5 нм, 3 нм, 2 нм) теряет актуальность. Да, меньшие транзисторы дают преимущества, но они уже не главный источник производительности.

Будет ли закон Тау работать в масштабе индустрии? Масштабирует ли Huawei LogicFolding от 381 чипа до миллиардов? Никто не знает, однако пока санкции, которые должны были остановить Huawei, вынудили компанию изобрести принципиально новое проектирование чипов. 

Делитесь в комментариях: заменит ли архитектурная оптимизация от Huawei физическое масштабирование? когда похожие успехи и открытия будут в России?