IBM研制全球首款2nm芯片：可容納500億個(gè)晶體管

IBM 宣布已成功研制出全球首款采用2納米 (nm) 規(guī)格納米片技術(shù)的芯片，這標(biāo)志著 IBM 在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和工藝方面實(shí)現(xiàn)了重大突破。一直以來，半導(dǎo)體在眾多領(lǐng)域內(nèi)都扮演著至關(guān)重要的角色，例如：計(jì)算機(jī)、家用電器、通信設(shè)備、運(yùn)輸系統(tǒng)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施等等。

IBM 研發(fā)的新型2納米芯片技術(shù)可推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，滿足不斷增長(zhǎng)的需求。與目前先進(jìn)的7納米節(jié)點(diǎn)芯片相比，這項(xiàng)技術(shù)預(yù)計(jì)可使芯片的性能提升45%，能耗降低75%。

IBM 介紹了這款先進(jìn)的2納米芯片的應(yīng)用前景，包括：

· 使手機(jī)電池續(xù)航時(shí)間增至之前四倍，只需每四天為設(shè)備充一次電即可（相比之前的7nm 芯片）。

· 大幅減少數(shù)據(jù)中心的碳排放量，目前，數(shù)據(jù)中心的能源使用量占全球能源使用量的百分之一。將數(shù)據(jù)中心的所有服務(wù)器更換為2納米處理器可能會(huì)顯著降低該比例。

· 極大地提升筆記本電腦的功能，可加快應(yīng)用程序處理速度，加強(qiáng)語言翻譯輔助功能，加快互聯(lián)網(wǎng)訪問速度。

· 加快自動(dòng)駕駛汽車（例如：無人駕駛汽車）的物體檢測(cè)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間。

IBM 在位于紐約州奧爾巴尼市 Albany Nanotech Complex 的研究實(shí)驗(yàn)室開展半導(dǎo)體研發(fā)工作，在這里，IBM 科學(xué)家與來自公共和私營部門的合作伙伴密切合作，共同推動(dòng)邏輯擴(kuò)展和半導(dǎo)體功能向前發(fā)展。

IBM 官方表示，多年來，IBM 在半導(dǎo)體領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了多次重大突破，包括率先推出7納米和5納米工藝技術(shù)、單管 DRAM（single cell DRAM），Dennard 標(biāo)度律（the Dennard Scaling Laws），化學(xué)放大光刻膠（chemically amplified photoresists）、銅互連布線（copper interconnect wiring）、絕緣硅片技術(shù)（Silicon on Insulator technolog）、多核微處理器（multi core microprocessors）、高 k 柵電介質(zhì)（High-k gate dielectrics）、嵌入式 DRAM（embedded DRAM）和3D 芯片堆疊（3D chip stacking）。

IBM 稱 IBM 研究院的7納米技術(shù)第一款商業(yè)化產(chǎn)品將于今年晚些時(shí)候在基于 IBM POWER10的 IBM Power Systems 中首次亮相。

一個(gè)指甲大小的芯片，可容納500億個(gè)晶體管

增加每個(gè)芯片上的晶體管數(shù)量可以讓芯片變得更小、更快、更可靠、更高效。2納米設(shè)計(jì)展示了利用 IBM 研發(fā)的納米片技術(shù)對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行高級(jí)擴(kuò)展的能力。這種架構(gòu)為業(yè)界首創(chuàng)。在宣布5納米設(shè)計(jì)研發(fā)成功之后，IBM 僅用了不到四年時(shí)間就再次實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。這項(xiàng)突破性技術(shù)問世后，一個(gè)指甲大小的2納米芯片就能容納多達(dá)500億個(gè)晶體管。

芯片上的晶體管數(shù)量增加還意味著處理器設(shè)計(jì)人員擁有更多選擇，可以通過為處理器注入內(nèi)核級(jí)創(chuàng)新來提升人工智能、云計(jì)算等前沿工作負(fù)載的功能，找到實(shí)現(xiàn)硬件強(qiáng)制安全性和加密的新途徑。IBM 已經(jīng)在最新一代的 IBM 硬件（例如：IBM POWER10和 IBM z15）中實(shí)現(xiàn)了其他創(chuàng)新型核心級(jí)增強(qiáng)功能。