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2019年,在为一本关于美中竞争的书进行调研期间,我参观了华为(Huawei)在东莞新建的庞大研发园区。这里距离华为的深圳总部约有一小时车程。该园区景象令人叹为观止:占地300英亩,容纳了2.5万多名员工,建有12个仿照巴黎、卢森堡等城市的欧洲风格“小镇”,这些小镇由一列仿照深圳地铁打造的小火车连接。一位华为高管一本正经地向我解释这一设计:“我们在欧洲发展得很好。”
这座园区无处不彰显着该公司的自信。在当年11月接受《华尔街日报》专访时,华为创始人任正非邀请时任美国总统川普前去参观,并以其一贯的豪言壮语对美国的制裁不以为意。他在谈到这些制裁时表示,他们尽可以一直制裁我们,“我们没有美国是能生存得下来的。”
六年多过去了,华为依然屹立不倒,也依然自信满满。上周,华为半导体业务负责人何庭波在上海举行的一场芯片会议上登台,宣布“摩尔定律”有了“继承者”。自1960年代以来,芯片性能大约每两年增长一倍的规律一直是该行业遵循的经验法则。被誉为华为“芯片女王”的何庭波将这一“继承者”称为“韬定律”。
这种工程技术确实成立。可以将传统芯片想象成一个单层建筑——几十年来,要提升其“容量”,唯一的方法就是缩小内部的一切东西。华为的技术则另辟蹊径:不再致力于缩小尺寸,而是往上堆叠,将两层电路堆叠在一起,从而缩短信号传输距离。该公司表示,这种方法将使其下一代芯片的晶体管密度比上一代提升55%,并有望到2031年实现尖端性能。
“这种工程技术确实令人印象深刻,”评估了该论文的独立半导体分析师吉米·古德里奇(Jimmy Goodrich)指出,“但将其称为‘突破’则并不成立。”他说,这是因为华为是在利用现有的工具做一些巧妙的改进——这才是实际情况。
向上堆叠并不算新想法——台积电(TSMC)、英特尔(Intel)、AMD和三星(Samsung)也在这么做。古德里奇说,不同之处在于,这些公司的设计都是在采用极紫外光刻(EUV)技术制造的芯片上堆叠:EUV是过去十年推动该行业取得最大进步的制造工艺。EUV光刻机几乎完全由荷兰的阿斯麦(ASML)制造,而自2019年以来,美国主导的出口管制已禁止向中国销售此类设备。
中国目前还没有本土的替代技术。华为正将堆叠技术宣传为传统芯片演进的替代方案,而非补充手段,原因恰恰在于:能让其成为补充手段的那项关键技术,正是华为求而不得的。
华为关于“韬定律”的论文基本上承认了这一点。该论文在开头指出,对于那些“使用最先进光刻技术受到限制的组织来说,这种限制更早地变得具有约束力,并且更加严重。”几页后又写道:“假设另一个节点将解决该问题,则不再成立。”
古德里奇称,这是“迄今为止来自华为内部最清晰的表态,表明他们已经接受了在可预见的短期内都无法突破EUV壁垒。”
现在来看看差距。华为的目标是通过在成熟制程硅片上进行堆叠,到2031年比肩尖端芯片性能。古德里奇指出,台积电将在2028年达到这一性能水平——并且到2031年将再领先一代,在更先进的芯片上应用同样的堆叠技术。该分析师表示:“到2031年,实际差距是六到八年,而不是华为的公告所暗示的三年。”
古德里奇说,还有一个现实问题。据估计,华为工厂生产的芯片良率只有约20%——这意味着每五颗芯片中就有四颗是有缺陷的。堆叠技术需要将两颗芯片以极高的精度键合在一起。如果单颗芯片的良率本就不高,那么当你需要两颗芯片同时都合格,整体良率只会更加堪忧。
位于深圳的华为总部 (Qilai Shen/Bloomberg News)
华为的公告很可能是同时传达给两类受众的。对华盛顿而言,它传递的信息是出口管制并未奏效——这为任何希望放宽管制的人提供了有用的理由。对北京而言,它为拒绝购买更先进的英伟达芯片提供了理由:我们不需要美国的技术,我们已经走出了自己的路。换句话说,你们不如取消所有出口管制措施。川普最近批准英伟达向中国出售此类芯片,但中国尚未采购。
然而,对照该论文本身的内容,这两点都站不住脚。出口管制确实发挥了作用——但存在许多漏洞。一个典型的例子是:周日,负责监督此类限制的美国工业和安全局(Bureau of Industry and Security)发布指导意见澄清,许可证要求一直适用于中国公司的海外业务——这是在间接承认总部位于中国的企业绕过了相关规定,通过海外业务获取高性能芯片。
华为正在围绕这些管制进行创新——在某些方面的表现确实令人印象深刻——但它是在一堵“高墙”下寻求解决途径,而华为已在其论文中承认这堵高墙是无法翻越的。
回到2019年,站在东莞的那个园区里,看着法式新古典主义风格建筑前扬起前蹄的汉白玉马雕塑,华为不服输的态度令人感到那是真实的实力宣言。而正如古德里奇和其他人所指出的那样,关于“韬定律”的公告读起来更像是在承认受制于人的现实——只是出于政治原因,它被粉饰成了另一种叙事。
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