每經(jīng)記者｜溫夢華    每經(jīng)編輯｜魏文藝    

“如果‘韜定律’能像摩爾定律那樣被全球產(chǎn)業(yè)廣泛遵循，那將是件非常了不起的事?！泵鎸︾R頭，褚君浩語氣平和。在他身后，滿墻的書籍彰顯著這位中國科學(xué)院院士六十余年來對科研的堅(jiān)守。 

近日，華為“韜定律”刷屏，在全網(wǎng)熱議這場半導(dǎo)體“范式革命”之際，半導(dǎo)體物理界的權(quán)威、被視為我國紅外物理“活化石”的褚君浩接受了《每日經(jīng)濟(jì)新聞》（以下簡稱NBD）記者專訪。

提及褚君浩，就繞不開國際公認(rèn)的“CXT公式”。它宛如一套“精準(zhǔn)導(dǎo)航系統(tǒng)”，使科研人員無需再進(jìn)行試錯，極大地節(jié)省了時間與成本。而該公式中的“C”，正是以褚君浩名字的首字母命名的。 

早在16歲那年，褚君浩就在筆記中寫下少年誓言：在定律的隊(duì)伍中要有中國人的名字。如今，華為“韜定律”的提出，恰恰是對那個時代愿望的回響。

在一個半小時的對話中，褚君浩在圖紙上一筆一畫地向每經(jīng)記者演算著“韜定律”如何從“尺寸微縮”轉(zhuǎn)向“時間微縮”的底層邏輯變革。但他也坦言，這一定律能否像“摩爾定律”般成為全球共識，尚需產(chǎn)業(yè)印證，但其范式意義已然顯現(xiàn)。

有了“韜定律”，中國是否還需要攻克極紫外線（EUV）光刻機(jī)？面對“科技強(qiáng)國”的目標(biāo)，我們到底還差什么？中國科技距離真正顛覆性突破還有多遠(yuǎn)？作為中國科技從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的親歷者，褚君浩給出的答案引人深思。

不拼尺寸拼時間

“要用‘物理底層邏輯驅(qū)動’解決問題”

清早9點(diǎn)抵達(dá)辦公室，翻閱學(xué)生論文，開會或討論課題，有時還要外出參加項(xiàng)目研討??這是褚君浩日復(fù)一日的科研節(jié)奏。

盡管已屆耄耋之年，但晚上7點(diǎn)褚君浩與每經(jīng)記者視頻對談時，他依然專注從容。作為半導(dǎo)體物理學(xué)界的權(quán)威，褚君浩始終奮戰(zhàn)在科研一線，也時刻關(guān)注著產(chǎn)業(yè)動態(tài)。

面對“韜定律”帶來的范式變革，他更看重其背后的“物理底層邏輯”。他指出，摩爾定律正逼近物理極限，難以為繼；而“韜定律”用時間微縮替代尺寸微縮，以物理底層邏輯驅(qū)動芯片發(fā)展，也為二維材料集成電路、量子芯片、光子芯片等新型路徑指明方向。

褚君浩向每經(jīng)記者展示他演算的“韜定律”底層邏輯變革

NBD：您如何評價“韜定律”？

褚君浩：“韜定律”很有意思，它代表了集成電路發(fā)展中對新方向的指引和趨勢，給大家點(diǎn)亮一盞明燈，預(yù)示我們的注意力不要單純聚焦在上層建造，而是要用“物理底層邏輯驅(qū)動”解決問題，這一思路對當(dāng)前集成電路發(fā)展，以及對量子芯片、光子芯片、自旋電子學(xué)芯片等產(chǎn)生引領(lǐng)作用。

NBD：“韜定律”的出現(xiàn)，是否意味著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)沿用了六十多年的“納米標(biāo)尺”將迭代？

褚君浩：近半個多世紀(jì)以來，半導(dǎo)體集成電路發(fā)展基本是按照摩爾定律，即每兩年左右晶體管密度翻一番，從而實(shí)現(xiàn)能效增加。摩爾定律并不像牛頓規(guī)律等是自然科學(xué)定律，而是對技術(shù)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，它反映的是行業(yè)趨勢，得到了行業(yè)公認(rèn)，成為共識。

但現(xiàn)在，摩爾定律遇到了一些困難：硅原子直徑約為0.2納米，當(dāng)芯片制程接近1納米時，量子隧穿效應(yīng)會顯著影響芯片性能，所以這條路一直走下去，總是有盡頭的。

摩爾定律的本質(zhì)是用更快速度集成更多的功能。那么，提升速度只有這一條路嗎？面對這些問題，近年來出現(xiàn)了很多三維結(jié)構(gòu)的探索，包括晶體管、電路、芯片等層面，即原來是平面，現(xiàn)在立體化后縮短的就是時間，在物理學(xué)中，“τ”常用于表示“壽命”或“時間常數(shù)”。

因此，“韜定律”的核心在于，不要把注意力完全集中在尺寸縮小上，而是要把注意力集中在時間微縮上。在電路中即R（電阻）×C（電容）=時間常數(shù)τ，即我們想辦法把晶體管、電路等架構(gòu)中的電阻減少、電容減少，也能夠縮短時間從而提升速度和性能。

NBD：科研界、產(chǎn)業(yè)界對“韜定律”是否有不同觀點(diǎn)？其能否成為行業(yè)通用的新型規(guī)律總結(jié)？

褚君浩：有一些不同的聲音。這些聲音認(rèn)為CR時間常數(shù)在物理學(xué)、電路中都是熟知的，也有很多學(xué)術(shù)報告很早提出空間架構(gòu)、三維結(jié)構(gòu)等，這些也都是事實(shí)。最近幾年，國內(nèi)外集成電路產(chǎn)業(yè)也都在做三維結(jié)構(gòu)類似的架構(gòu)工作，目的都是為了減少時間常數(shù)，但并沒有突出強(qiáng)調(diào)出來。

此次“韜定律”則明確把這個思路總結(jié)出來，告訴大家可以從架構(gòu)、原理、材料等方面下功夫，從而使得集成電路有更好發(fā)展。

在“韜定律”指引下，傳統(tǒng)幾何縮微需要三年迭代才能達(dá)到的幅度，華為用一代邏輯折疊完成。從數(shù)據(jù)推測來看，一年時間晶體管密度增加了53.5%，而特征尺寸對應(yīng)的平面面積縮小了12.7%，對應(yīng)的時鐘主頻可達(dá)4GHz（千兆赫茲）—5GHz ，零點(diǎn)幾納秒，速度已經(jīng)非?？炝?，這說明很有效果。

但“韜定律”未來能否像“摩爾定律”一樣成為產(chǎn)業(yè)共識，還需時間和產(chǎn)業(yè)的印證。目前數(shù)據(jù)還不足夠多，未來隨著更多公司實(shí)踐、落地，用更多數(shù)據(jù)支撐其形成一條行業(yè)趨勢曲線，才能反映產(chǎn)業(yè)規(guī)律。

“韜定律”會取代光刻機(jī)？

“有了EUV是在做強(qiáng)，加上‘韜定律’是了不起的‘1+1>2’”

在紅外物理的世界里，光，是看不見的語言；而在褚君浩院士的手中，這道光被“翻譯”成中國科學(xué)走向世界的底氣。從寫下“在定律的隊(duì)伍中要有中國人的名字”，到提出國際公認(rèn)的“CXT公式”，1945年出生的他用半個多世紀(jì)的扎根與追光，詮釋了何為“小草精神”——向下扎根基礎(chǔ)研究，向上生長突破封鎖。

而當(dāng)褚君浩的視線從紅外轉(zhuǎn)向集成電路時，他直言“韜定律”不是要顛覆摩爾定律，而是為后摩爾時代開辟一條屬于中國科技的“窄賽道”。他說，有了EUV是在做強(qiáng)，加上“韜定律”是了不起的“1+1>2”。這不僅是技術(shù)的躍遷，更是一種范式創(chuàng)新：讓中國科學(xué)重新定義可能。

褚君浩年輕時曾在讀書筆記中寫下：在定律的隊(duì)伍中要有中國人的名字  圖片來源：受訪者提供

NBD：作為一種“范式創(chuàng)新”，“韜定律”能否重塑中國乃至全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競爭邏輯？

褚君浩：當(dāng)產(chǎn)業(yè)把關(guān)注點(diǎn)集中在時間微縮上，會影響產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，如設(shè)計(jì)、封裝、測量甚至投資等。

對于國內(nèi)產(chǎn)業(yè)而言，如果效果好，再疊加華為的引領(lǐng)作用，大家都會在這方面發(fā)展。但國外的大型集成電路企業(yè)可能還會按照原來的線路走，因?yàn)橛蠩UV光刻機(jī)。不過，海外依然會重視“韜定律”，重視時間常數(shù)縮短這一路徑對器件性能提高的好處。

有了“韜定律”后，也不意味著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)就完全放棄EUV光刻機(jī)。EUV光刻技術(shù)我們也還是要繼續(xù)突破，如果有EUV再加上“韜定律”，就能“1+1>2”，更厲害了。

目前中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已經(jīng)比較完整了，對外依存度也越來越小，上下游產(chǎn)業(yè)的結(jié)合也很好。未來隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，全球產(chǎn)業(yè)最佳狀態(tài)是不同國家、公司都有自己非常擅長的一面，同時也有很好合作互通的架構(gòu)。

工作中的褚君浩 圖片來源：受訪者提供

NBD：“韜定律”的提出是不是集成電路產(chǎn)業(yè)的“DeepSeek”時刻？

褚君浩：“摩爾定律”和“韜定律”都是行業(yè)規(guī)律，發(fā)展到一定程度后，都面臨物理極限的天花板，只是目前“摩爾定律”的天花板更明顯。未來“韜定律”也會出現(xiàn)一些新問題，比如能耗散熱問題，從平面變?yōu)榱Ⅲw，密度變大，散熱問題就容易變嚴(yán)重。

后摩爾時代，“韜定律”未來的天花板如何打破？能不能有更高水平的芯片？尤其是現(xiàn)在人工智能發(fā)展迅速，對算力要求很高，這些都是產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展所需要思考的。自旋電子學(xué)也是未來集成電路發(fā)展的新可能，目前也在探索階段。所以，技術(shù)進(jìn)步總是發(fā)展到一定程度后會有新技術(shù)來替代，而新技術(shù)出現(xiàn)瓶頸后，又會有更新的技術(shù)迭代。

從“規(guī)則跟跑”到“定義范式”

“中國科學(xué)還要在真正顛覆性重大突破上下大功夫”

當(dāng)“韜定律”、DeepSeek與具身智能讓世界看到中國速度時，褚君浩卻在思考更本質(zhì)的問題：中國科技如何更好地領(lǐng)跑？在他看來，國外封鎖反而“倒逼”我們自主創(chuàng)新，從紅外探測器到集成電路，中國正從“制造強(qiáng)國”邁向“科技強(qiáng)國”。

但褚君浩也冷靜指出，我國仍需在顛覆性突破上下功夫，基礎(chǔ)研究的厚度才是決定上限的關(guān)鍵?！白罱?，我在看劉云浩教授撰寫的《具身智能》，寫得蠻好?，F(xiàn)在我也會借助AI（人工智能）查資料?！瘪揖普J(rèn)為，AI是科研發(fā)展的“助手”，但對于學(xué)生而言，基礎(chǔ)科學(xué)的能力仍然非常重要，“知識面要盡量拓寬，只有打好基礎(chǔ)，你才能理解、用好AI、發(fā)展AI”。

褚君浩認(rèn)為，現(xiàn)在的科研工作者正身處最好的時代 圖片來源：受訪者提供

NBD：“韜定律”要求打破傳統(tǒng)縱向分工，實(shí)現(xiàn)算法、軟件、架構(gòu)、芯片一體化深度協(xié)同設(shè)計(jì)，這種“系統(tǒng)化能力”如何練就？對構(gòu)建中國科技生態(tài)有何戰(zhàn)略意義？

褚君浩：國外封鎖的“倒逼”，我國基礎(chǔ)研究的深厚底蘊(yùn)以及長期的技術(shù)積累，使得我們能夠?qū)崿F(xiàn)這種“系統(tǒng)化能力”。

中國科技在發(fā)展過程中有一個特點(diǎn)：能買到的，自己就不做了。比如我們的紅外探測器，很多都買不到，只能自己做。因?yàn)楣饪虣C(jī)不賣給我們，尺寸減不下去了，倒逼我們動新的腦筋。同時，科學(xué)研究積累的基礎(chǔ)也起到了很大作用。華為有很多工程師，集成電路有眾多企業(yè)，還有很多新架構(gòu)、新工藝路線等，全方位為基礎(chǔ)研究提供了可行性。

未來“系統(tǒng)化優(yōu)化”勢必是一種趨勢，它對整個集成電路產(chǎn)業(yè)最終發(fā)展效果有很大影響，中國科技正走在“科技強(qiáng)國”的道路上。

NBD：從“規(guī)則跟跑”到“技術(shù)突破”再到“范式定義”，這種發(fā)展趨勢背后，體現(xiàn)了中國科技哪些獨(dú)特基因？

褚君浩：過去我們是跟跑追趕，外國人做什么我們也做什么；但現(xiàn)在，我們逐漸并跑甚至領(lǐng)跑的領(lǐng)域越來越多。僅從論文發(fā)表來講，以前在國際科技雜志上很難找到中國人的文章，但現(xiàn)在很難找到一本上面沒有中國人文章的雜志。

但領(lǐng)跑也會面臨新挑戰(zhàn)：領(lǐng)跑的方向?qū)Σ粚Γ克援?dāng)下，我們科技發(fā)展的任務(wù)更重了。

有兩個問題很緊要：一是精益求精，做到極致。盡管有很多東西我們可以自己做出來，但還做不到最好，很多實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備還是以進(jìn)口為主。

二是要加強(qiáng)基礎(chǔ)規(guī)律的研究和掌握?，F(xiàn)在有很多技術(shù)，我們只追求能變成產(chǎn)品賣出去就可以了，但對其背后的規(guī)律并不掌握，這就無法根據(jù)實(shí)踐不斷優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致技術(shù)水平提升不上去。

雖然我們的DeepSeek、具身智能等已展現(xiàn)出強(qiáng)勁勢頭，但中國科學(xué)還要在真正顛覆性重大突破上下大功夫?；A(chǔ)研究的厚度決定了上限，這一塊需要持續(xù)加力，期待未來10年至20年中國會出現(xiàn)更多重大的科技成果。

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