华为表示，其全新的垂直芯片设计，有望解决下一代智能手机芯片面临的一大核心问题：发热。

公司近日公布了基于Tau标度架构律的最新实测数据，并宣布即将发布的首款麒麟处理器，能够在提升晶体管密度的同时，实现功耗、运行温度更凉。

这些发现对于华为而言意义重大，因为公司正尝试在中国无法获得先进半导体制造设备的限制下，持续提升芯片性能。

“垂直放置会导致过热”的质疑被数据反驳

此次研究由华为科学家委员会主席、公司半导体业务部门总裁何庭波领衔。

论文正面回应了人们的担忧，如果垂直逻辑电路，会带来热量瓶颈，从而使这项技术无法提升高性能移动处理器。

根据论文披露的数据，这款新麒麟芯片每平方毫米的晶体管数量，较麒麟9030 Pro提升了55%，在部分关键任务中，功耗最高可降低66%。

垂直观察为何反而能减轻发热

这种架构方案，基于华为的LogicFolding架构，将有源芯片层垂直搭建起来，而不是把所有的电路逻辑放在传统的二维平面布局中。

布布方式，遍历了各个计算元件之间信号传输所需的排布距离。

华为表示，这样的设计能够降低神经网络处理单元（NPU）、图形处理单元（GPU）、中央处理单元（CPU）以及数字信号处理器（DSP）的能量损耗，而这些模块是智能手机处理器功耗与发热发热的主要来源。

公司同时还采用了热规划手段，让热量能够在芯片内部更均匀地扩散开来。

根据开源证券分析，华为通过“折叠”降低了源头电力密度，并把发电热量最多的模块，搭建在更方便宇航员的路径上。

该券商在研报中表示：“这款新芯片在提升晶体管密度的同时降低了功耗，使其能够在功能约束与高温性能之间灵活切换。”

一条被限制“逼出来”的技术路径

华为这套方案之所以引起人们关注，是因为它是在中国获得最先进芯片制造工具确定的大背景下开发出来的。

今年5月公布的Tau标度律，提出了一条不依赖尖端极引线光刻技术、提升晶体管密度的替代路径。

华为方面已经表示，LogicFolding技术到2031年有望实现1.4纳米制程水平的晶体管密度，而最新的这篇论文，则为这一方向提供了一组又来自实际生产阶段的实测数据支撑。

自今年5月以来，华为已经就Tau标度律陆续发布了三篇论文，其中7月发布的一篇论文就曾指出，即将推出的这款智能手机处理器，晶体管密度有望较麒麟9030 Pro提升55%。

行业观察：一条值得关注但仍需验证的路径

此次公布的最新结果，也指向了围绕芯片封装与三维集成展开的一场更广泛的产业推动。

分析预计，这项技术将带动新型半导体材料、封装工艺与相关设备的研发，帮助中国芯片厂商在不完全依赖外国制造技术的情况下，提升产品性能。

萨摩耶云科技集团首席经济学家郑磊（音译）将这一路径形容为“出来逼的选择”，但同时表示，这一方向进一步发展的空间。

他也预计，新一代麒麟处理器将借助这种方法，解决此前一直存在的过热问题。

如果华为获得的“密度更高、营收更高、法兰克福”这一组合表现，能够在独立测试中得到验证，那么这一成果的意义，或许将更好于华为下一代智能手机本身。

当传统的晶体管微缩路径变得越来越困难时，垂直集成的芯片设计思路，有可能成为整个行业挖掘性能潜力的一条更重要的路径。

需要说明的是，此项研究发表于ChinaXiv平台，尚未经过同行评审。