IBM表示它可以在芯片上放置近1000亿个晶体管——这一里程碑的重要性
IBM的NanoStack亚纳米芯片到来了 IBM关注ZDNET:将我们添加为Google上的首选来源。 ZDNET的关键要点: .ibm的亚1纳米NanoStack架构在芯片上拥有近1000亿个晶体管。这些芯片的运行成本低于之前的几代产品,同时性能更强大。 NanoStack技术将非常适合部署人工智能工作负载。 台积电(Intel) 和三星(TSMC) 都在推动在未来两年内生产低单纳米芯片,并计划在十年末之前生产亚纳米芯片。然而,这场竞争可能在开始之前就已结束。 IBM在VLSI 2026会议前发布了他们所称的世界上第一个基于全新3D NanoStack晶体管架构的亚1纳米芯片技术,节点为0.7纳米——或7埃。该研究设备设计用于在指甲大小的芯片上容纳近1000亿个晶体管,约是IBM早期2纳米测试芯片的密度翻倍,后者于2021年首次展示。如今,最小、最强大的芯片的晶体管数量约为80亿。 此外,为什么您的内存选项现在的价格比去年的高了4倍——即使是旧科技的价格也未能幸免。 小芯片的重要性何在? 它们的价值在于可以在给定区域内放置更多的晶体管,同时使用更少的功率,这会转化为更高的性能、更低的能耗和每单位计算的更低成本。如果您在石头下生活过,人工智能对低功率、廉价芯片的需求是巨大的,这些芯片有着庞大的市场。 从纳米片到“纳米堆” 此次公告的核心是NanoStack。这是一种基于纳米片的三维晶体管设计,通过堆叠和错开CMOS设备在Z轴上垂直扩展。与IBM也曾引领并被主要代工厂采用的当今纳米片架构(例如3纳米和2纳米)不同,NanoStack将两个纳米片晶体管结合成一个垂直结构,每层独立优化并从对面接触。由于前后设备可以使用不同的通道材料、介质和金属,IBM认为,NanoStack不仅是一个单一的技术,而是一个可以通过多代扩展的晶体管平台:7埃,5埃,3埃,甚至可能在其内部路线图上降至1埃。 顺便提一下,一个埃是十亿分之一米。就芯片而言,一个埃是十分之一纳米。 “这是世界上第一个基于新晶体管架构的亚1纳米芯片技术,”IBM研究和IBM Fellow的主管Jay Gambetta在新闻发布会上说。“我们不仅仅是在制造更小的晶体管,我们正在重新发明芯片的构建方式,以实现更强大的功率和能效。” 预计的收益:性能、效率和SRAM密度 IBM将0.7纳米技术定位为超越当今纳米片节点的重要一步,而不仅仅是一次增量缩小。基于对其2纳米节点的内部基准测试,该公司表示其新芯片将在相同功率下提供高达50%的更高性能,或以相同性能降低高达70%的功率。Big Blue还强调,相对于其2纳米技术,静态随机存取内存(SRAM)单元面积的缩放提高了40%。IBM称这一变化是“行业十多年来未见的步伐”,而对于依赖芯片内存带宽的人工智能加速器来说尤为重要。 在实验室中,IBM表示它已经通过在CMOS过程中使用超薄介质键合实验验证了该架构,展示了堆叠设备之间的双通道工程,并展现了具有预期开关行为的功能CMOS反相器。“这些结果共同确认了纳米堆技术可以在物理上构建并支持实计算,”该公司在其新闻材料中表示。 埃级缩放、高数值孔径EUV和材料 IBM明确表示,“0.7纳米”和“7埃”应被视为代际节点名称,而非字面上的栅极长度或间距,这与行业普遍趋势保持一致,即将节点标签与特定的物理尺寸解耦。公司内部表示,它将NanoStack的关键尺寸(例如栅极间距和接触栅极间距)与预计的1纳米级节点进行基准测试,然后通过垂直扩展推动缩放。为了实现这一目标,Albany研究线在先进的光刻和材料工作上大力投入。IBM及其在纽约的合作伙伴,包括ASML、Lam Research、东京电子和SCREEN,已经在安装一种高数值孔径EUV工具。
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