- IBM анонсировала первую технологию чипов с размером менее 1 нанометра, использующую новую архитектуру «наностек».
- Это прорывное достижение важно для производителей чипов и операторов инфраструктуры ИИ, которые ищут способы соответствовать растущим вычислительным требованиям.
- До начала производства ещё пять лет, и IBM пока не назвала производственного партнёра.
Рынки еще не открылись, но инвесторы уже выстраиваются в очередь, чтобы купить акции IBM (NYSE: IBM), после того как технологический гигант объявил о создании первой в мире чип-технологии, преодолевшей барьер в 1 нанометр.
Эта новость привела к росту акций IBM почти на 4% на предрассветных торгах, что стало необходимой дозой стимула для акции, которая с начала года упала примерно на 11%.
Это также стало крупной победой для IBM поскольку гонка в области полупроводников переходит на трассу закона Мура в ответ на то, что традиционный метод уменьшения транзисторов уперся в proverbial wall.
По словам компании, ее новый чип удвоил плотность транзисторов по сравнению с прототипом 2021 года с нормой 2 нанометра, вмещая примерно 100 миллиардов транзисторов на площади размером с ноготь (узел 0,7 нанометра или 7 ангстрем). IBM также прогнозирует, что чип 2026 года превзойдет предыдущую разработку на 50% по вычислительной производительности и на 70% по энергоэффективности.
Почему чип IBM с нормой менее 1 нанометра имеет такое значение?
Чтобы прояснить путаницу: узел 0,7 нанометра у IBM не относится к физическим размерам чипа. На самом деле, названия узлов уже десятилетия назад перестали соответствовать реальным измерениям. То, что утверждает IBM, заключается в том, что ее новый чип способен выполнять задачи, которые теоретически может выполнить чип такого масштаба.
IBM представила компоновку транзисторов «наностек» (nanostack) в качестве трамплина для преодоления барьера суб-1 нанометра. Вместо размещения транзисторов в одной горизонтальной плоскости, конструкция укладывает их вертикально на двух скрепленных кремниевых пластинах в шахматном порядке.
По описанию MIT Technology Review, каждый транзистор использует три слоя кремния толщиной около 15 атомов, расположенных с промежутком в 9 нанометров между ними.
Цин Као (Qing Cao), профессор науки о материалах в Иллинойсском университете в Урбана-Шампейн, использовал слово «трансформационный» в ответ на то, как IBM продемонстрировала уложенные транзисторы на полной производственной пластине.
Као также отметил, что ни Intel, ни Samsung, TSMC, ни бельгийская исследовательская лаборатория Imec не пришли к шахматному расположению до того, как IBM попробовала это сделать. Примечательно, что через такую стопку легче прокладывать провода, чем в конструкциях, где верхний слой находится непосредственно над нижним.
Когда IBM начнет продавать свой новый чип?
IBM лицензирует свои технологические процессы партнерам-фабрикам. Она не занимается прямым производством или продажей коммерческих чипов.
Компания сообщила репортерам, что производство может начаться в течение пяти лет, а широкое распространение на рынке ожидается еще через пять лет. «В течение десятилетия это станет еще одним mainstream-направлением, которое мы изобрели и помогли индустрии трансформировать», — сказал Бу во время пресс-брифинга.
В объявлении IBM не был указан партнер по производству для нового суб-1-нанометрового процесса, хотя японская компания Rapidus является ее текущим партнером в масштабировании технологии 2 нанометра.
Многие игроки индустрии используют эту более старую архитектуру нанолистов 2 нанометра. TSMC, Samsung и Intel все используют конструкции на основе наноллистов для своих текущих и будущих поколений чипов, согласно Хуаймину Бу (Huiming Bu), вице-президенту подразделения полупроводниковых НИОКР IBM.
Спрос на ИИ оказывает давление на необходимость максимизации плотности чипов
Объявление IBM подается как логический технологический шаг вперед, поскольку нагрузки ИИ выводят существующие архитектуры чипов на их пределы. Согласно исследовательскому блогу, ускоритель ИИ, построенный с использованием процесса 7 ангстрем, может обеспечить примерно в семь раз больше производительности по сравнению с текущими ускорителями.
IBM также сообщила об улучшении масштабирования SRAM на 40% благодаря дизайну наностека, результат был представлен на симпозиуме VLSI 2026. SRAM — это быстрая встроенная память, от которой зависит вывод данных ИИ, и ее масштабирование замедлилось в последних поколениях чипов.
Джей Гамбетта (Jay Gambetta), директор IBM Research, сказал, что разрыв между поколениями 3 нанометра и 2 нанометра дал лишь однозначные процентные улучшения плотности SRAM.
Дэн Хатчесон (Dan Hutcheson), вице-председатель аналитической компании TechInsights, сказал MIT Technology Review , что подход наностека «добавляет еще десять-пятнадцать лет к дорожной карте» для дальнейшего масштабирования транзисторов.
Проблемы остаются. Као указал, что укладка слоев усугубляет производственные дефекты: если откажет любой уровень, весь чип будет потерян. Управление теплом — еще одно ограничение, поскольку изготовление верхнего слоя не должно повредить соединения под ним. IBM держит в секрете свой метод низкотемпературной обработки.
Инвесторы будут следить за следующим созвоном по итогам квартала IBM в поисках каких-либо указаний на переговоры о лицензировании.
Не просто читайте новости о криптовалютах. Понимайте их. Подпишитесь на нашу рассылку. Это бесплатно.
Часто задаваемые вопросы
Что такое архитектура чипа nanostack от IBM?
Nanostack — это трёхмерный дизайн транзисторов, при котором транзисторы вертикально укладываются и смещаются на двух склеенных кремниевых пластинах, что удваивает плотность транзисторов по сравнению с 2-нанометровым чипом IBM 2021 года. По прогнозам IBM, такой дизайн может обеспечить до 50% более высокую производительность или на 70% большую энергоэффективность.
Когда будут доступны суб-1 нанометровые чипы IBM?
Согласно заявлениям руководства по исследованиям и разработкам полупроводниковой продукции IBM во время пресс-брифинга, коммерческое производство может начаться в течение пяти лет, а широкое внедрение — вероятно, в течение десятилетия.
Производит ли IBM эти чипы самостоятельно?
Нет. IBM — это исследовательская организация, которая лицензирует свои технологии чипов партнерам-фабрикам. Её более ранняя архитектура нанострун была принята TSMC, Samsung и Intel, но IBM ещё не объявила о партнёре по производству для процесса с размером менее 1 нанометра.
Ханна Коллимор
Ханна — писатель и редактор с почти десятилетним опытом ведения блогов и освещения мероприятий в криптоиндустрии. В Cryptopolitan Ханна работает над новостной страницей, освещая и анализируя последние события в сферах DeFi, RWA, криптовалютного регулирования, искусственного интеллекта и передовых технологий. Она окончила Университет Аркадии со степенью бакалавра делового администрирования.
