电子科技


IBM将芯片几何尺寸缩小到2纳米

2021年5月26日电子科技

在IBM宣布其里程碑式的5nm设计后不到四年,新的2nm纳米片结构就已经开发出来,将能够在一个指甲大小的芯片上安装多达500亿个晶体管。

目前在半导体芯片几何结构方面的最新技术已经被IBM世界著名研究部门的一项新突破所取代。目前商业上最常用的“工艺节点”是7nm,TSMC(世界最大的半导体合同制造公司台湾半导体制造公司)以每年近5亿的速度推出芯片。新生的5nm节点已经上市,并已商业化(由台积电等公司),但对于除要求最高的应用以外的任何应用而言,其价格仍然过高。

现在,随着IBM开发出世界上第一个采用2纳米纳米片技术的芯片,这一边界被进一步推进。增加每个芯片的晶体管数量可以使芯片更小、更快、更可靠和更高效。IBM在宣布其里程碑式的5纳米设计后不到四年就开发了新的2纳米架构,这将使2纳米芯片能够在指甲大小的芯片上容纳500亿个晶体管。

芯片上有更多晶体管也意味着处理器设计者有更多的选择注入核心级创新,以提高AI和云计算等前沿工作负载的能力,以及硬件强制安全和加密的新途径。IBM已经在最新一代IBM硬件中实施了其他创新的核心级增强功能,如IBM POWER10和IBM z15。

对提高芯片性能和能源效率的需求持续上升,特别是在混合云、人工智能和物联网时代。IBM新的2纳米芯片技术解决了这一日益增长的需求,预计将实现比目前最先进的7纳米节点芯片更高45%的性能,或更低75%的能耗。

IBM Research的常务副总裁Darío Gil表示:“这款新型2纳米芯片体现出的IBM的创新,对整个半导体和IT产业都是至关重要的。”“它是IBM应对硬技术挑战的方法的产物,展示了持续投资和合作研发如何取得突破;生态系统的方法。”

举例来说,这些先进的2纳米芯片的潜在好处包括:

•将手机电池寿命延长4倍,只要求用户每4天给设备充电一次。

•削减数据中心的碳足迹,数据中心占全球能源使用量的1%。将他们所有的服务器都改成2个基于nm的处理器可能会显著减少这个数字。

•大大加快笔记本电脑的功能,从应用程序中更快的处理,到更轻松地协助语言翻译,再到更快的互联网访问。

•有助于自动驾驶汽车(如自动驾驶汽车)中更快的目标检测和反应时间。

这一最新突破建立在IBM数十年来在半导体创新领域的领导地位之上。该公司的半导体开发工作基于位于纽约州奥尔巴尼的奥尔巴尼纳米技术综合体的研究实验室,IBM的科学家们在那里与公共和私营部门合作伙伴密切合作,推动逻辑缩放和半导体能力的边界。

这种合作创新方式使IBM奥尔巴尼研究中心成为世界领先的半导体研究生态系统,并创建了强大的创新管道,帮助解决制造需求,加速全球芯片行业的增长。

IBM的半导体突破遗产还包括首次实施7 nm和5 nm工艺技术、单电池DRAM、Dennard标度定律、化学放大光刻胶、铜互连布线、绝缘体上硅技术、多核微处理器、高K栅电介质、,嵌入式DRAM和3D芯片堆叠。




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