华为公开麒麟2026实测数据:晶体管密度提升55%,3D堆叠功耗显著下降

9月4日,华为工程师何庭波在ChinaXiv发布预印本论文,介绍τ(韬)定律并公开麒麟2026芯片实测数据。由于外部条件限制,华为未继续沿用EUV极紫外光刻缩小制程,而是转向τ缩放定律,核心落地技术为逻辑折叠。该技术依托3D混合键合工艺,把平面电路拆分为多层垂直堆叠的硅片裸片,通过微米级垂直互连替代较长水平走线。麒麟2026成为首款采用该技术的移动SoC,键合节距1.5μm,垂直互连5000万根。

华为公开麒麟2026实测数据:晶体管密度提升55%,3D堆叠功耗显著下降

论文显示,麒麟2026晶体管密度从1.55亿/平方毫米增至2.38亿/平方毫米,提升55%。同等性能下对比麒麟9030 Pro,NPU功耗下降66%,GPU功耗下降58%,CPU大核功耗下降41%。NPU保持29 TOPS时频率降低63%,电压从0.85V降至0.55V,功率密度下降73%。论文解释,芯片主要功耗来自金属走线数据搬运,垂直堆叠缩短走线后,互连电容开销减少,电路可进一步降低工作电压,动态功耗与电压平方成正比,因此降幅更大。

不同模块表现并不一致。DSP总功耗下降25%,但面积缩减40%,单位面积功率密度上升24%;麒麟2027已解决该问题,功耗下降47%,功率密度优于平面架构。CPU大核串行任务较多,功耗降低幅度为41%,相对有限。麒麟2026大核频率3.1GHz,论文目标是未来3至5年提升至5GHz以上。涡轮模式下,NPU算力可达70 TOPS,较前代提升141%,GPU帧率提升42%。

热设计采用选择性折叠与热感知布局,交错排布高温和低温模块,避免热点叠加。论文还指出,τ定律是时间缩放定律,不等于天然低功耗,低温是工程取舍,折叠架构既可在低电压下运行,也可拉高频率交换性能。