星期五, 26 6 月

IBM推出全球第一个次奈米晶片技术 采3D奈米堆叠 打造0.7奈米晶片

IBM今日推出全球第一个次奈米 (Sub-1nm) 晶片技术,该技术采用具革新性的电晶体架构仅0.7奈米(或称7埃米)。这项成就对于面临传统晶片尺寸缩放物理极限的半导体产业来说,具有里程碑意义。

IBM推出小于1奈米的晶片,在仅等同人类指甲大小的晶片上,整合了近1千亿个电晶体,密度几乎是IBM 2奈米晶片的两倍。这项新技术证明了即使晶片特征接近原子尺寸,仍可能持续提升效能与效率。

技术报告显示,这款新型晶片预计显著提升性能达50%,能源效率比IBM 2奈米制程晶片提高70%,为生成式AI和云端基础设施、到下一代电子设备等各种应用提供强大的运算能力。

IBM研究院院长暨IBM院士Jay Gambetta表示,「IBM晶片将技术从奈米时代推向了原子尺度,属于电脑技术的里程碑时刻。凭借IBM奈米堆叠架构,我们不仅在制造更小的电晶体,而且不断创新晶片的制造方式,从而大幅提升功率和能源效率。这项业界首见的创新,让IBM在下一代技术领域保持领先地位,并为下一个运算时代奠定了基础。」

为了生产这种晶片,IBM研究人员开发了一种全新的电晶体架构,称为「奈米堆叠」(Nanostack),这是业界已知的第一个3D奈米片结构设计。奈米堆叠设计垂直堆叠并交错排列的电晶体,利用3D顺序整合技术将更多电晶体封装到晶片上。该设计还允许在每个堆叠层中使用不同的材料组合,从而优化每个电晶体的性能和功率效率,使其彼此独立运作。

此外,IBM的研究人员证明,奈米堆叠架构可将SRAM的容量缩小40%,让晶片设计人员能够创造出效率更高的晶片,同时也能满足高阶人工智慧工作负载的高频宽数据需求。

这项突破再次证明IBM在半导体研发领域的领先地位。从二十世纪60年代的早期半导体,到全球第一款2奈米节点晶片,几十年来,IBM持续引领全球晶片研发,为电脑系统提供动力。IBM不断在矽晶片、AI硬体、逻辑晶片和量子处理器等领域创新,致力为未来运算提供动能。

IBM与其合作伙伴在位于美国纽约州阿尔巴尼的一家半导体研究机构进行这项工作;该机构即将拥有高数值孔径极紫外光 (High NA EUV) 光刻工具,这是逻辑电路未来发展的关键。这项由ASML开发的技术,能进行超精确的电路印刷,有助于制造更小、更强大的晶片。IBM与包括科林研发 (Lam Research)、东京威力科创 (TEL) 和 SCREEN Semiconductor Solutions在内的合作伙伴,持续共同开发新的高数值孔径 EUV 制程和工具。

IBM最近也宣布成立Anderon计划,这家IBM旗下独立公司,是全球首座专注量子晶片的代工厂,将利用IBM在业界领先的量子运算和半导体专业知识,帮助美国在全球量子晶圆制造领域占据有利地位。

IBM预计奈米堆叠技术最快在五年内可应用在1奈米以下节点与量产。

IBM最新推出的次奈米晶片,仅人类指甲大小。图/IBM提供

IBM最新推出的次奈米晶片,仅人类指甲大小。图/IBM提供

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