IBM представи първата в света чип технология под 1 нанометър
IBM обяви нов пробив в областта на полупроводниците, представяйки първата в света чип технология с производствен възел под 1 нанометър. Новата разработка използва 0,7-нанометров (7 ангстрьома) технологичен процес и изцяло нова триизмерна архитектура на транзисторите, наречена nanostack, която според компанията може да удължи развитието на полупроводниковите технологии поне през следващото десетилетие.
Новият чип съдържа близо 100 милиарда транзистора върху площ с размерите на човешки нокът. Това е почти двойно по-висока плътност спрямо 2-нанометровия чип, който IBM представи през 2021 г. Компанията посочва, че новата архитектура позволява увеличаване както на производителността, така и на енергийната ефективност, въпреки че индустрията вече е изправена пред физическите ограничения на традиционното мащабиране на транзисторите.
Според публикуваните технически резултати новата технология може да осигури до 50% по-висока производителност или до 70% по-добра енергийна ефективност спрямо чиповете, произведени по 2-нанометровия процес на IBM. Компанията вижда потенциал за използването ѝ в центрове за данни, облачни услуги, генеративен изкуствен интелект, потребителска електроника и бъдещи високопроизводителни изчислителни системи.
Новата архитектура nanostack
В основата на разработката стои архитектурата nanostack, която представлява нов подход към изграждането на транзистори. Вместо те да бъдат разположени в една равнина, както при съвременните технологии, новият дизайн ги подрежда вертикално в няколко слоя чрез триизмерна последователна интеграция.
Според IBM това позволява значително по-висока плътност на транзисторите, като същевременно дава възможност във всеки слой да се използват различни материали, оптимизирани независимо за производителност или енергийна ефективност. Компанията определя nanostack като следващата стъпка след nanosheet архитектурата, която също е разработена от IBM и днес е в основата на най-модерните производствени процеси в индустрията.
Изследователите съобщават, че архитектурата вече е демонстрирала работоспособност чрез успешна CMOS интеграция, двуканално инженерство и функциониращ CMOS инвертор, което според IBM потвърждава възможността технологията да бъде използвана за реални изчислителни задачи.
По-компактна памет за AI натоварвания
По време на конференцията VLSI 2026 компанията представи и допълнителни резултати, според които nanostack позволява приблизително 40% намаляване на площта, необходима за SRAM памет. Това би могло да даде възможност за интегриране на повече кеш памет в бъдещите процесори, което е особено важно за обработката на големи AI модели и приложения с висока пропускателна способност.
IBM смята, че технологията проправя път към т.нар. ангстрьомова ера в производството на чипове, при която размерите на отделните елементи се доближават до атомните мащаби. Компанията уточнява, че днес означения като 2 nm или 0,7 nm вече не представляват реален физически размер на транзистора, а обозначават поколение производствена технология.
Част от дългосрочната стратегия на IBM
Разработката е резултат от работата на IBM и нейните партньори в изследователския център в Олбъни, щата Ню Йорк. Там скоро ще бъде инсталирана литографска система High Numerical Aperture Extreme Ultraviolet (High NA EUV) на ASML, която се счита за ключова за следващите поколения полупроводниково производство.
В проекта участват още Lam Research, Tokyo Electron и SCREEN Semiconductor Solutions, които работят съвместно с IBM върху нови производствени процеси и оборудване за High NA EUV литография.
Компанията посочва още, че наскоро е обявила намерение да създаде Anderon – самостоятелна компания, определяна като първата в света специализирана квантова foundry, която ще използва натрупания опит на IBM в областта на квантовите изчисления и полупроводниците.
До производство след около пет години
Въпреки че технологията вече е демонстрирана в лабораторни условия, тя все още не е готова за масово производство. IBM очаква първите практически приложения на архитектурата nanostack и 0,7-нанометровия технологичен процес да станат възможни след около пет години, ако развитието на производствените технологии протече по план.
Новата разработка представлява поредната стъпка в надпреварата за създаване на все по-малки, по-производителни и по-енергийно ефективни чипове, които ще бъдат необходими за следващото поколение изкуствен интелект, облачни услуги и високопроизводителни изчисления.