一、用中国人名字命名创新成就的意义
我在华为的北邮校友何庭波提出“何庭波定律”(原来称“韬定律”)后,引发了全球媒体热议,也难免有争议,树大肯定会招风的。何庭波是北邮91届半导体器件与物理专业的研究生,我是90届的研究生,在北邮时还算是有交集的。所以真心为北邮的这位校友自豪。我这里郑重且强烈地建议将这个定律命名为“何庭波定律”。之所以提出这个建议,原因在于一个在目前极为重要的因素。
有很多人认为现代科学成就中大部分是以西方人的名字命名,以中国人名字命名的极少。这个原因当然不否认是与近代科学革命出现在欧洲有很大关系。但也有另一个方面的重要因素:中国人非常不习惯以中国原创者名字来命名相应的创新科技成就。例如,中国早就发现了直角三角形三条边的关系,但我们把这叫作“勾股定律”,其时间最早可追溯到公元前1000年的西周时期,相比毕达哥拉斯早了几百年。但西方普遍叫“毕达哥拉斯定律”,人家把个人的名字加上去,这就成别人的成就了。去看看中国历史上有多少科技成就,有几个是以创造者的名字命名的?但这能证明中国古代科技成就少吗?
再举一例,世界公认活字印刷最早是中国人发明的,比古登堡早400年。但世界上却公认现代活字印刷起源于“古登堡印刷机”。中国的活字印刷机叫什么?有名字吗?别说是国外,就算在中国现在还有几个能说出是哪个中国古人发明活字印刷术的?还有中国人什么事儿吗?从科技史角度可以说活字印刷术是中国人发明的,但从科学角度也可以认为不是,你连名字都没有怎么认你?连突出到震破天的“四大发明”之一都是这种境况,其他的中国古代科技成就更不值一提了。
再举一个更贴近的案例吧!以另一个华为与我同名的汪涛(网上经常被人搞混)提出的“新梅特卡夫定律”为例。这是2020年9月24日,在华为全联接大会2020上的主旨演讲中,时任华为常务董事、产品投资评审委员会主任的汪涛提出的。原来的梅特卡夫定律是说,网络的价值与联接到网络的终端数量平方成正比。即:
(1)V,网络价值;K,固定系数;N,网络节点/用户数量
华为的汪涛提出的现在的宽带网络的价值规律是:
(2)上述各变量含义是:
N,网络节点 / 终端数量(保留传统规模因子,平方关系不变)。
Bw,有效带宽,带宽越大,单条连接承载的数据、算力交互越多。
Q,连接质量系数(综合时延、丢包率、网络切片隔离度、可靠性、确定性)。
K,行业价值常数;∑代表多场景、多业务叠加求和。
按照国际惯例,这个新的定律应该被称为“梅特卡夫-汪涛定律”或简称“梅-汪定律”,梅特卡夫定律是“窄带网络价值定律”,这个“梅-汪定律”是宽带条件下的网络价值规律。两者的确有很大的继承性,又的确有巨大的创新内容。明明是你华为的汪涛做的工作,虽然不否认是以梅特卡夫的理论总结为基础的扩展,但已经算是一个有相当大差异的新理论规律了,为什么一定要把功劳全部归到西方人梅特卡夫头上?
最重要的问题是:我们不能、也没有资格去破坏国际学术界早已经形成,并且被证明行之有效的最基本学术规矩和惯例,这对从跟随转向引领的中国特别重要。不习惯用中国人的名字去命名自己所作出的开拓性成就,这是中国人的一大根深蒂固的恶习,必须在今天中国的学术界坚决彻底的根除。
最近我的朋友袁岚峰做的一期锚点节目,介绍了“广义章-朱准则”(GZZ准则)。参见“锚点:基建强国是怎样炼成的?|袁岚峰”。这个是以中国学者章连洋、朱合华的名字命名的。2007年,章连洋与朱合华一起在美国的ASCE(美国土木工程师学会)期刊发的论文中提出的。因为发在美国的期刊上,国际岩石力学学会ISRM就按照国际惯例命名这个叫“广义章-朱准则”。之前计算岩体强度的准则有Hoek-Brown霍克-布朗准则、Mohr-Coulomb摩尔-库伦(M-C)线性准则等。那以后如果人家美国人不给我们命名呢?中国人无论干出什么成果都没有以中国人的名字命名的份了吗?
以创造者的个人名字来命名其理论成果,具有更多非常重要的价值:
有利于创造者本人更认真地对待和更系统全面地将相应的规律进行总结。
有利于新科技成就的传播。现在就没几个人知道新梅特卡夫定律,区别性不足。但如果叫“梅-汪定律”,就很容易传开了。现在中国创新性的科技成就已经很多了,但大家还是感觉中国创新极少,为什么?别说是普通人,就是专业人士,有几个人能完全搞得清你做出来的一个成果到底算不算创新?感觉中国现在创新少,就是因为搞出的创新成果没有名字啊!全都埋在地里了。如果所有创新的成果全都用创新者的名字命名了,一数就知道有多少创新了。你光说论文有多少有什么意义?人家说你那论文数量就算很多,甚至高被引论文很多,也算不上创新,那你怎么解释得清?
有利于鼓励更多人做原创性的工作。
有利于对科研活动的更准确测量。现在对科研活动的测量指标往往以发表的论文数量及引用数量为参数。这种参数有很严重的问题,尤其是测量中国人的科研工作时问题更大。因为中国人是一个人情社会,人数又多,很容易搞成相互引用,那引用量很容易就上去了,所以会与真实的科研水平产生巨大的偏差。曾有一个案例,中国一个n本学校,居然某领域的论文引用数跑到世界前列去了,然后他们学校自己都不敢宣传这个事情。事实证明,任何以论文测量为基础的科技评价体系对精确测量中国科技界的成就几乎已经没有太大意义了。但是,用中国人名字命名的科技成果数量来作为测量参数,其准确性就高得多。这可以迫使科研工作者必须作出真正原创性的成就,而不是以表面高质量的论文去灌水。你有什么资格继续保持 211、985的名号,能不能得诺贝尔奖真无所谓,去数一数以你们学校师生的名字命名的科技成果是多少就足够了,其他一切指标即使不能说都是假的,至少也十有八九是虚的。一切不能以作者的名字命名的科技成就,相应的论文都可以不用看,大多属于浪费时间。如何评院士?要么是有实际应用于重大国计民生的科技成就,要么能有以你的名字命名的科技成果,否则有什么资格当院士?
能够以自己的名字命名一项科技成就,就是最大限度地把这个成果摆出来让人质疑和挑战。如果你不认同,可以提出挑战和质疑。论文则都是小圈子的人自弹自唱,还要自我标榜为“同行评审”。
创新是高度具有个人化的活动。如果不以创新者的名字来命名相应的成就,很容易造成这些成就被其他位高权重者窃取,创新者被埋没。窃取论文很容易,但要窃取一个科技成果的命名则风险极高。
最重要的一点,中国已经进入又属于自己的时代,但历史不会永远垂青于中国人。我们必须在未来属于中国的时代竭尽全力将一切人类科技成就的未来创新发展尽最大可能地以中国人的名字来命名。否则再过一百年之后,大部分创新可能又被另外兴起的国家,用别人的名字命名给埋没了。中国已经吃了一次历史的弥天大亏,总不能再吃一次吧?
以创造者的名字命名当然需要有一定的规则和标准,不是说随便提一个说法就用自己的名字来命名了。这个规则标准至少应当包括:
(1) 的确有创新性。这是最基本、最主要的要求。
(2) 最大限度地以客观的科学规律和标准:数学逻辑,测量标准,实践标准等来评价相应的创新,而不是依赖人的同行评审。事实证明,过度人情社会的中国人同行评审是不太靠得住的,国外也存在类似问题,只是程度大小差异。计量标准的发展也经历了类似的过程,最先是以某个实物为计量标准。但任何实物都可能发生变化或在社会变迁(如战争等)中有遭受破坏的风险。所以,计量基准现在已经全都是以纯客观的自然常数或化学元素为基础来设立。最后一个完成自然常数化的是质量单位千克。2018年11月16日第26届国际计量大会(CGPM)在法国凡尔赛召开,全票通过修订国际单位制(SI)1号决议,正式废除沿用130年的“国际千克原器(大K)实物基准”,确定以普朗克常数来定义千克,同步更新安培、开尔文、摩尔的量子化定义。这个新的定义在2019年5月20日(世界计量日)正式生效并在全球启用。普朗克常数为
由此定义千克为:
其中米已经由自然常数光速与时间秒来定义。而秒是以
来定义。更准确地说是“铯-133原子无扰动基态两个超精细能级之间跃迁辐射电磁波,完成9192631770个振荡周期所持续的时间。”这样,现在所有计量基准全都是以自然常数和自然界的铯原子频率为标准了。
(3) 对创新科技规律的证明必须要以原有的人类科技成就为基础。所谓的证明其实是一种还原,将新的规律与原来人类已经认识到的规律之间建立起严格的逻辑联系。如果原来的科技成就有内在的问题,你也要指出其问题在哪里,并且指出其问题或错误,也要以原有的科技成就能够完备地理解。如果完全是封闭的单体知识,纯属自我定义,原有的任何科技成就都不能理解的,不能以提出者的个人名字来命名。
(4) 任何真正创新的规律或成就必须以创新者的名字来命名,否则是不合规矩、不合惯例、应当受到批评甚至谴责的行为。我们应当严格要求将中国人的创新成就以相应创新者的名字来命名,这就像专利一样,不要去争辩说某个新技术是自己提出的,但被别人抢注了。你没抢先注册专利,把相应的发明在法律上归到自己名下,就很可能面临被他人抢注的风险。不要去争辩说有多少历史上的科技成就事实上是中国人最早做出来的,但被西方人窃取了。如果被他人窃取了,那只是因为中国人没有用自己的命字去尽早命名相应的成果。你没有去注册专利,然后被别人注册了,不要去有任何抱怨,只是你自己无能、不懂规矩而已。你再去说“西方伪史”,说西方人窃取了中国人的科技成就有任何意义吗?道理简单至极,吃亏的根源就是中国人从来不用自己原创者的名字命名自己的科技成就,事情就是这么简单。如果一开始就命名了,传得到处都是,别人就算学去了,还能说成是他们的吗?他从学的一开始就会使用这个名字。你没命名被别人抢注命名了,那就是别人的。人家在你的基础上也做了一定的创新啊,你能说什么?人家古登堡活字印刷机核心原理上就是照抄中国的,但人家把胶泥烧制活字或木活字(比古登堡印刷机早142年)改成铅锡锑合金的了,这是世界上第一次啊(甚至朝鲜高丽现存最早的铜金属活字印刷也早于古登堡70年,朝鲜一样不懂命名,所以世界上也没几个人知道这段科技史)。一方面大家都承认活字印刷最早起源于中国,但另一方面人家说现代活字印刷术起源就是“古登堡印刷机”,你还能说什么?你中国人还抱怨个鬼啊!?中国的胶泥活字印刷叫什么?中国的木活字印刷叫什么?朝鲜的铜活字印刷叫什么?有人知道吗?如果没有名字、并且是以创新者命名的名字,法理权属上就等同于什么都没有。
(5) 命名可以由其他学者、学术机构等建议、也可以自己毛遂自荐提出将某一个创新进行命名。在高校及科研机构的科技评价上,发现并命名了其他原创者成就的学者,每命名3个应视同自己创造了1个。自己没机会创造出来,至少你得能发现并命名别人的创造吧!一切高校及科研机构,应当逐步将获得命名的科技成就数量作为评价的最核心指标,最大限度压低论文测量指标占比。
二、何庭波定律能否称为定律?
有人认为何庭波定律算不上新定律,因为没有提供定律的证明,另外认为国际半导体产业界早就知道相应的规律,只是过去没有人明确把它当作一个规律来提而已。
对此也有人认为摩尔定律也没有提供严格证明,如果这么说它也不能算定律,为什么摩尔定律人们认了,华为提的何庭波定律就不能认?
抛开情绪化的一些话,他们说的都有一些道理,但这个矛盾解决起来其实也很简单,华为等企业里的人要做的事情只是把产品技术做好,总结出技术发展的规律。而理论上去证明定律不是他们的本职工作,证明的工作让学术界或者有兴趣研究这个问题的人来做不就得了嘛!仅仅争论它算不算定律意义是不大的。西方人如果提出了一个规律,即使没有被证明,甚至连它对不对都还不知道,也可以用他的名字命名为“某某猜想”,中国人为什么就是不行?在华为这么做之前,即使有人提到过,那也只能算猜想。证明有实践证明和理论证明两个方面。华为没有在理论上证明何庭波定律,但他们在芯片设计实践上证明了,并且给出了缩放因素的实际测量数据,能做好这些工作就已经相当了不起了。
我前面一篇已经发了香港大学副校长汪扬教授从数学和物理原理角度讨论何庭波定律和逻辑折叠的必要性文章“超越炒作:科普华为何庭波定律背后的数学与物理原理”。
另外也推荐一下程明博士写的两篇关于何庭波定律的文章:
“华为何庭波定律:与西方五大芯片技术路线的系统级对标分析”
“华为何庭波定律的一种数学表达——基于时空对偶关系的EDA框架”
尤其这后一篇文章,是论文形式的深入研究,它“提出结构对齐度A(N )作为序参量,首次将‘时间行为与空间结构的一致性’形式化为方向余弦的期望值,使‘以时间换空间’的定性直觉获得了定量化表达。该指标可直接从优化轨迹中计算,为评估优化器的有效性提供了统一的数学标准。”也就是说,这篇论文建立了一个数学模型,可以用来定量化地计算用时间换空间到底可以带来计算性能提升上的多少好处。
我在纯科学公众号发表汪扬教授文章时在编者按里提到:“本文并不是对华为何庭波定律进行直接的证明,而是对其技术演进方向的最底层数学及物理学原理进行系统的讨论,并指出用逻辑折叠方式缩短数据传递时间是必然的方向”。事实上,严格说的话程明博士的两篇文章也不是对何庭波定律的直接证明,或者说主要是对何庭波定律的理论或技术可行性方面的证明。
阐述何庭波定律的论文于2026年5月25日正式发表在中科院科技论文预发布平台(ChinaXiv)上。论文标题:A Time Scaling Theory for Multi-Layer Electronic Systems(多层电子系统的时间缩放理论)
预印本论文链接:
https://chinaxiv.org/abs/202605.00224
该论文于2026年5月25日同步在ISCAS 2026(国际电路与系统研讨会)上发表主旨演讲时发布,系统阐述了"何庭波定律"的理论框架,并提出以"时间缩微"替代"几何缩微"作为半导体产业演进的新指导原则。论文还展示了华为基于这一定律在过去六年设计并量产381款芯片的实践经验,以及麒麟、昇腾芯片未来十年的路线图。
何庭波定律的严格准确含义是4点:
(一)通过空间上继续缩减芯片制程的摩尔定律已经遇到极限,很难再继续提升,或者继续提升在经济上不一定划算。这是以何庭波定律来指导新的芯片设计的必要性。
(二)在芯片制程不变的前提下,通过缩减数据传输的延迟同样可以达到提升计算性能的效果。这是理论或技术可行性。
(三)在针对性地转向缩短数据传输延时的方向后,延时缩短的幅度,或称缩放因子α,生产经验数据表明,对于功耗受限的移动设备,α值约为每年1.3倍;对于安全关键型自主系统,约为每年1.5倍。另外,对于AI工作负载,可达每年10倍,其中吞吐量可直接转化为经济价值。这个是规律性。这个往往是最被人关注到的方面。
(四)任何这类定律无论是否明确阐述,都有一个必然的约束,就是定律失效的理论极限。这个是有限性。有限性是这个规律失效的理论极限点。何庭波定律与摩尔定律一样,也不是可以无限发展的,会有一个理论上的极限。这个极限的最终约束因素同样受量子隧穿效应的终极约束。另外可能还有逻辑折叠在垂直方向布线最大密度的极限约束。而在工程实践中,事实上可能早在遇到上述极限约束因素之前,就已经遇到散热能力的极限约束了。很多学者对汪扬教授文章中印象最深刻的一点,正是对散热问题的论述。
逻辑折叠需要3D集成技术,也就是多层电路,事实上在闪存芯片里早就采用了,并且商用化的都已经做到200多层。三星现在商用的是286层(V9),成熟普及商用的236 层 V8,430层预计今年10月量产。长江存储已经批量供货的是232层,300 + 层 X5 系列已完成验证,预计 2026 下半年 / 2027 年投产,暂无商用流通产品。下半年会有一个等效294层的上市。
闪存之所以相对容易做出3D,原因是它工作时一般只有很小一块被访问的电路在工作,因此其发热量非常有限。你可以把它想象成200多层的仓库,每层仓库有很多货架,上面存放的就是数据。每次访问仓库时只有一个货车进去,只找到某一层的某一个货架存取货物。在做这个工作时,其他层的所有货架全是处于静默的不工作状态。因此,这个仓库的工作量就很小,单位时间里工作(存取数据)消耗的能量也极小。
但逻辑电路则不同,很可能众多电路同时并发工作。就像虽然只有两层楼房,但每层里面全是工作的机器人,每一台机器人可能都在加工零件,这个工作的并发量会非常大,单位时间里产生的发热量也就会非常大。
有些技术极限可能采取一定的方法是可以扩展或者绕开的,也就是在数量上可以提升极限。
上述(一)是历史发展的问题,(二)是从时间角度解决问题的数学与物理学的基础,(三)是最能体现出作为与摩尔定律相对应的“定律”的规律性。
何庭波论文中与(三)相关内容的截图
也就是说,汪扬教授与程明博士的论文都是更系统深入地讨论与(二)相关的问题,是对可行性的讨论,没有涉及(三)(规律性)的内容。本文后面主要是证明(三),为什么在实际工程实现中会有如此神奇的年年都一样的缩放因子这种高度的规律性呢?
三、对何庭波定律规律性的证明——将其作为汪涛产业定律的逻辑推导
事实上,不仅仅是芯片领域会有这样的规律,在很多产业都存在类似的规律性。摩尔定律和何庭波定律可以说都是汪涛产业定律在各个不同产业领域的具体实现。光伏太阳能电池、风能、锂电池等等领域也都非常好地体现了这个规律,因此,它们全都可以看作是汪涛产业定律在各个不同领域非常简单的直接逻辑推论。
摩尔定律、何庭波定律、光伏产业定律、风电产业定律、锂电池产业定律等等都可以看作是类似开普勒三大定律,而汪涛产业定律可以看作是牛顿三大定律。请注意一下,光伏产业定律、风电产业定律、锂电池产业定律这三个规律是别人早就提到的,我已经实在查不出是谁最早提出来的了。我也不好去抢注这个发明权,所以只好用客观名字来命名,但把这些规律叫作定律确实是我最先提出的,并且在总结出汪涛产业定律时起到很大的验证作用。
汪涛产业定律产次阐述参见“2026年纯电动一统天下的汪涛产业定律”。这个定律是指:
满足一定条件下,其成本会出现指数规律变化的产业现象,就称其为“汪涛产业定律”。满足这个定律的前提条件至少应该有: 1.初期应用的技术状态与理论极限之间有非常充足的空间,可以有非常长的发展余地。有些技术可以说开局即巅峰,后续就没有发展余地了。例如,燃油车一开始将汽油装进油箱时,其能量密度就是那么多,和现在几乎一样。后续的发展最多只是减少杂质和污染物,从能量密度角度说开局就是理论极限,没有一步步提升的余地。 2.影响产业核心技术发展的因素众多。正因为影响因素众多,所以才会在商用化的一开始很难达到或接近理论极限,必须一点一点地改进,从而呈现出非常长时间的指数发展规律。 3.不变成本的底部要足够低。燃油发动机无论如何改进,一台发动机加上齿轮箱成本就低不了。即使燃油效率不断提升,相关技术不断改进,一台内燃机加上齿轮箱还是得相当可观的成本。但光伏电池的不变成本底部主要就是由电池模块组成,其作为不变成本的辅材消耗量极少。主要的电池组件成本在相当长时间内近乎于无限可降低。其影响因素多,就对应着所有相关因素的改进都可以不断有规律地降低其成本。 符合以上三个条件,相应产业就会形成极为规律性的指数发展过程。
四、对汪涛产业定律中规律性的证明
为什么会存在“汪涛产业定律”,尤其是其中的规律性?其根本的动力是来自于科技研发和生产经济学的原因。
如果仅仅以数学和物理学的理论可行性分析来看,任何技术在理论上都可以直接追求其最理想的、理论上最优的极限状态。如果是这样,那应该一上来就实现理论上最理想或接近最理想的产品。但是,因为经济学上的原因,如果满足汪涛产业定律三个前提的技术,要实现最理想的极限状态,其成本会趋向于无限大。因此,实际中只能以一个可以实用化的、远低于理想技术状态初始技术水平去实现产品。
问题是,接下来会如何发展?
如果要实现更高一些的技术水平,必然需要进行研发和生产设备的投资。实现的技术水平越高,需要的投资就越大。那么,到底投资多大最合适?在新的产品成本构成中,必须将新增的研发与生产设备的投资折旧摊销进去。
新技术水平的产品,会因技术水平的提升而降低单位性能的成本。如果要使新技术的产品更有市场竞争力,需要满足以下条件:
研发与生产投资的成本在单位性能上的摊销 ≤ 采用新技术降低的单位性能成本 (3)
后面的证明需要引用到的规律有:
① 研发与生产投资成本与技术跨度呈平方关系。其原因在于,解决技术问题的数量与技术跨度呈线性关系增长,也就是技术跨度每增加一倍,需要解决的技术问题数量也会增加一个相应的比例。
更进一步,解决技术问题的成本,是与解决问题的数量呈平方关系。举例来说,在计算数学中有一个非常基本的规律,就是计算量随输入规模呈平方增长关系。设输入规模为 n,总计算操作次数为 (C(n)),存在常数 (k>0),使得:
(4)正因如此,每一代新研发的产品中,新增的技术内容不能太多或技术跨度不能太大。一般有一个上限是35%。也就是每一代新产品技术研发的新内容不能超过35%,否则会出现成本爆炸,经济上扛不住。但另一方面,又意味着的是你必须保持这样一个技术进步的节奏,否则就会被市场淘汰。这也就是Intel的格鲁夫为什么说要以偏执狂的态度严格遵照摩尔定律的节奏去提升芯片性能,完全别管市场上竞争对手是不是有更先进的芯片。
② 从采用新技术的好处一侧来说,采用新技术降低的单位成本是与技术跨度成线性关系。同样生产了一个芯片如果老的芯片计算能力是100,新的芯片是150,计算能力增加到1.5倍,假设生产一个芯片的直接成本是一样的,那么新的芯片单位计算成本就是原来的1.5分之1,呈线性减少。
以上两个因素的作用,就会存在一个对技术跨度的约束。
假设技术跨度为x。
(3)的左边可写成ax2,(3)式的右边可写成bx。a、b分别为比例系数。(3)式可改写为
ax2 ≤ bx (5)
x ≤ b/a (6)
技术跨度越大,产品的市场竞争力就越强。因此,只要条件允许,一般来说当然企业会尽量追求技术跨度越大越好,但又不能超过(6)式决定的经济上限。
因此,x = b/a这样一个大致恒定的值,就成为技术发展的一个具有规律性的节奏。
这就是为什么形成汪涛产业定律的普遍底层逻辑所在。因为这个逻辑是一个经济学的逻辑,而不是特定哪个技术领域的逻辑,因此它是普遍适用于一切满足三个前提条件的技术领域的。
证明了汪涛产业定义,摩尔定律、何庭波定律、光伏产业定律、风电产业定律、锂电池产业定律等就全都可以在他们各自的理论和技术可行性基础上直接地逻辑推导出来。
当然,在实际发展过程中,以上规律可能会受到其他很多实际因素的干扰。例如,锂矿价格的大幅度波动,甚至骗补导致新能源车发展短期受阻等,都可能干扰以汪涛产业定律为基础的锂电池产业定律的实际发展节奏。更重要的干扰可能来自其他电池技术的突破,例如纳电池等新电池技术的出现。
看明白以上规律,是否有泄露天机的感觉?这就是科学美。