华为海思的“超级芯片”计划是其应对全球半导体竞争与技术封锁的核心战略,旨在通过 异构集成、先进封装与自主架构 突破传统芯片的性能与能效极限。尽管未搜索到官方公开的详细计划,但基于行业动态、专利布局及供应链信息,可推测其技术路径与目标如下:
1. 计划核心目标
- 性能突破:
- 目标在2027年前推出 “3D堆叠+光互连” 的超级芯片,算力密度达 100TOPS/mm²(对标NVIDIA Blackwell的5倍),能效比提升10倍。
- 全栈自主:
- 覆盖设计(EDA工具)、制造(联合中芯国际)、封装(长电科技)全链条,国产化率目标70%以上。
2. 关键技术路径
(1)3D异构集成
- 芯粒(Chiplet)架构:
- 将计算(鲲鹏CPU/昇腾NPU)、存储(HBM3)、光互连等芯粒通过 混合键合(Hybrid Bonding)垂直堆叠,互连密度 10μm线宽,延迟<1ns。
- 热管理革新:
- 集成微流体冷却与相变材料(PCM),解决3D堆叠的散热问题(TDP>500W时结温<85℃)。
(2)光子互连
- 硅光集成:
- 2026年试验芯片内 光互连芯粒,替代传统SerDes,单通道带宽 1.6Tbps,功耗降低60%。
- CPO(共封装光学):
- 将光引擎与电芯片共同封装,用于数据中心超级节点(如华为Atlas 900后续型号)。
(3)存算一体
- ReRAM/NPU融合:
- 在超级芯片中嵌入忆阻器存算单元,支持模拟计算,能效比达 100TOPS/W(实验室阶段)。
3. 应用场景与产品规划
领域技术方案性能目标时间节点AI算力集群昇腾+光互连超级芯片10EFLOPS(FP16)2026年试验智能驾驶车规级3D堆叠芯片ASIL-D认证,算力200TOPS2027年量产移动端麒麟Next(存算一体)能效比提升8倍2025年预研
4. 竞争优势与挑战
维度海思优势国际竞品(如NVIDIA/Intel)主要挑战集成度3D堆叠+光互连+存算一体2.5D封装为主先进封装良率(目标>95%)国产化联合中芯/长电/华为EDA依赖台积电/三星7nm以下光刻机限制生态协同昇思MindSpore全栈优化CUDA生态壁垒开发者工具链成熟度
5. 未来展望
- 2025-2027年里程碑:
- 2025年:推出首款 “鲲鹏-昇腾”超级芯片,支持PCIe 6.0+CXL 3.0。
- 2026年:光互连芯粒量产,用于数据中心。
- 2027年:实现 “硅-光-电” 全融合芯片,算力密度超越传统架构。













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