IBM 发布了全球首款亚 1 纳米（sub-1 nm）芯片技术，通过创新的三维 “nanostack” 晶体管架构，实现了在指甲盖大小的芯片上集成近 1000 亿个晶体管。这项技术相比其 2 纳米节点，可带来最高 50% 的性能提升或 70% 的能效提升，为生成式 AI、云计算和下一代电子设备提供更强算力。该技术突破了传统芯片制造的物理极限，有望在未来 5 年内投入量产，引领半导体行业进入原子级尺度。
突破传统物理极限
IBM 发布了其最新的半导体技术成果——全球首款亚 1 纳米芯片。这一成就标志着半导体行业在面临传统芯片微缩物理极限时的重要里程碑。
- 节点技术： 达到 0.7 纳米，也被称为 7 埃（angstrom）节点。
- 晶体管密度： 在指甲盖大小的芯片上集成了近 1000 亿个晶体管，几乎是其 2021 年发布的 2 纳米芯片密度的两倍。
核心技术：Nanostack 架构
为了制造这款芯片，IBM 的研究人员开发了一种名为 “nanostack” 的全新晶体管架构。这是一种三维设计，超越了目前行业领先的 nanosheet 技术。
“我们不仅在制造更小的晶体管，更在重新发明芯片的构建方式，以提供显著增强的功率和能效。”
- 三维堆叠： 通过垂直堆叠和交错排列晶体管，利用三维顺序集成技术在芯片上封装更多晶体管。
- 材料优化： 允许在每个堆叠层中使用不同的材料组合，从而独立优化每个晶体管的性能和功耗。
- 技术验证： 已通过实验证明该技术可以被物理构建，并支持实际的计算操作。
性能与能效的巨大飞跃
这款新芯片预计将带来巨大的能力提升，为从生成式 AI 到下一代电子设备等各种应用提供强大动力。
- 性能提升： 与 IBM 的 2 纳米节点芯片相比，性能最高可提升 50%。
- 能效提升： 或者，可以实现 70% 的能效提升。
- 主要应用领域：
- 生成式 AI
- 云计算基础设施
- 新一代电子设备
引领半导体行业的未来
这一突破延续了 IBM 在半导体研发领域的领导地位，并为下一个计算时代奠定了基础。
- 持续微缩： 新的 nanostack 架构为未来至少十年的芯片微缩提供了路线图。
- 产业合作： IBM 正在纽约奥尔巴尼的研究中心与 ASML、Lam Research 等合作伙伴共同开发下一代光刻技术（High NA EUV），以支持更小、更强大芯片的制造。
- 量产预期： IBM 预计，采用 nanostack 技术的亚 1 纳米芯片最早可能在 未来 5 年内投入生产。