IBM представила первую в мире технологию чипов «меньше 1 нм»

Революция в микроэлектронике

Корпорация IBM официально представила революционную архитектуру полупроводниковых чипов, которую она называет первой в мире технологией класса «менее 1 нанометра». Ключевым достижением стало размещение почти 100 миллиардов транзисторов на кристалле размером с человеческий ноготь, что открывает новую эру в микроэлектронике.

Технология Nanostack

Важно понимать, что название "менее 1 нм" (7 ангстрем или 0,7 нм) является скорее маркетинговым и технологическим обозначением поколения, а не буквальным физическим размером транзистора. Современные техпроцессы уже давно отошли от прямого указания размеров элементов из-за физических ограничений и квантовых эффектов. Суть технологии заключается в переходе от плоского размещения транзисторов к вертикальному.

Базовый элемент Nanostack состоит из двух транзисторов, соединённых друг над другом, где каждый транзистор построен из трёх нанолистов — сверхтонких кремниевых слоёв. Это позволяет продолжать наращивать плотность элементов, даже когда традиционная двумерная миниатюризация достигла своего предела.

Показатели производительности

По расчётам IBM, переход на Nanostack обеспечит до 50% прироста вычислительной производительности или до 70% повышения энергоэффективности по сравнением с предыдущим поколением 2-нм чипов. Техпроцесс 0,7 нм позволяет разместить около 100 млрд транзисторов на микросхеме — вдвое больше, чем на чипах IBM, произведённых по технологии 2 нм, анонсированной в 2021 году. Ожидается, что новый чип будет в 1,5 раза мощнее и в 1,7 раза энергоэффективнее предшественников.

Дополнительные улучшения

Дополнительно инженеры IBM на 40% увеличили плотность кэш-памяти SRAM, разработав для неё новую ячейку с шахматным расположением каналов. Хотя IBM сама не производит массовые процессоры, она передаёт свои наработки партнёрам, таким как Samsung и японская Rapidus. Её разработки уже стали основой для передовых технологий других лидеров индустрии, в частности TSMC.

Перспективы производства

Серийное производство чипов на базе новой архитектуры ожидается в течение ближайших пяти-десяти лет. Эта технология, получившая название "наностек", позволяет обойти физические ограничения классического уменьшения транзисторов, переходя к объёмному моделированию компонентов. Прорыв откроет новые возможности для развития облачной инфраструктуры, смартфонов и ноутбуков.