IBM predstavlja čip ispod 1 nanometra

IBM je predstavio veliko otkriće u području poluvodiča predstavljanjem prve svjetske tehnologije čipa ispod 1 nanometra (nm), s revolucionarnom arhitekturom tranzistora na čvoru od 0,7 nm ili 7 angstroma.

Ovo postignuće označava prekretnicu za industriju koja se suočava s fizičkim ograničenjima tradicionalnog skaliranja čipova. Poluvodiči igraju ključnu ulogu u svemu, od računarstva, preko kućanskih aparata, komunikacijskih uređaja, transportnih sustava i kritične infrastrukture.

IBM-ov novi čip veličine nokta, manji od 1 nm, sadrži gotovo 100 milijardi tranzistora, što je gotovo dvostruko veća gustoća od IBM-ovog 2 nm čipa, predstavljenog 2021. godine. Omogućena nizom strukturnih i materijalnih inovacija, uključujući IBM-ovu revolucionarnu trodimenzionalnu nanostack arhitekturu, tehnologija pokazuje kako su kontinuirani dobici u performansama i učinkovitosti mogući čak i kada se značajke čipa približavaju atomskim dimenzijama.

Objavljeni tehnički rezultati pokazuju da će novi čip ponuditi značajan skok u mogućnostima, do 50 posto veće performanse ili 70 posto veću energetsku učinkovitost od IBM-ovih 2 nm čipova, što će dodatno unaprijediti računalne mogućnosti za aplikacije u rasponu od generativne umjetne inteligencije i infrastrukture u oblaku do elektroničkih uređaja sljedeće generacije.

„IBM-ov najnoviji proboj u području čipova označava prekretnicu u računarstvu, pomičući tehnologiju izvan nanometarske ere na razinu atoma. S našom novom nanostack arhitekturom ne samo da izrađujemo manje tranzistore, već ponovno izmišljamo način na koji se čipovi grade kako bismo pružili dramatično veću snagu i energetsku učinkovitost“, rekao je Jay Gambetta, direktor IBM-ovog istraživanja i IBM-ov suradnik . „Ova inovacija, prva u industriji, nastavlja IBM-ovo nasljeđe vodeće uloge u tehnologijama sljedeće generacije i postavlja temelje za sljedeću eru računarstva.“

Za proizvodnju ovog čipa, IBM-ovi istraživači razvili su potpuno novu arhitekturu tranzistora, nazvanu "nanostack", prvi poznati trodimenzionalni dizajn temeljen na nanoslojevima u industriji.

Nanostack predstavlja veliki napredak u odnosu na tehnologiju nanoslojeva, trenutno vodeću arhitekturu u industriji, koju je izumio IBM. Dizajn nanostacka vertikalno slaže i raspoređuje tranzistore, koristeći prednost 3D sekvencijalne integracije za pakiranje više tranzistora na čip.

Dizajn također otključava upotrebu različitih kombinacija materijala unutar svakog složenog sloja, optimizirajući performanse i energetsku učinkovitost svakog tranzistora neovisno o drugome.

IBM-ova nanostack arhitektura eksperimentalno je validirana ultra tankim dielektričnim spajanjem u CMOS integraciji, demonstracijom mogućnosti dvokanalnog inženjeringa i funkcionalnim radom CMOS invertera s očekivanim performansama preklapanja. Zajedno, ovi rezultati potvrđuju da se nanostack tehnologija može fizički izgraditi i podržava stvarno računanje.

Osim toga, u novom istraživanju predstavljenom na VLSI 2026, IBM-ovi istraživači pokazali su da nanostack arhitektura omogućuje 40 posto skaliranja SRAM-a, otključavajući sposobnost dizajnera čipova da stvore puno učinkovitije čipove, a istovremeno podržavaju zahtjeve za visokopropusnim podacima naprednih AI opterećenja.

S ovom revolucionarnom strukturom, logička tehnologija se prvi put može proširiti ispod čvora od 1 nm, unapređujući eru skaliranja na razini angstroma, gdje se dimenzije približavaju veličini pojedinačnih atoma.

Dok se tranzistorski čvorovi sada odnose na generaciju proizvodne tehnologije, a ne na točnu fizičku dimenziju, IBM-ova tehnologija od 0,7 nm, koja se naziva i 7 angstroma, pokazuje kako je kontinuirano skaliranje i dalje moguće. S novom nanostack arhitekturom, IBM-ov plan za poluvodiče predviđa najmanje desetljeće budućeg skaliranja.

S očekivanjem najranijeg usvajanja nanostack tehnologije na čvoru ispod 1 nm, IBM vidi put do proizvodnje već u sljedećih 5 godina.