2024年11月IBM宣布研制出全球首款2nm芯片:未来英特尔和三星或会受益

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  ⑴IBM宣布制造出全球首款nm工艺节点的芯片,并在纽约州奥尔巴尼的工厂展示了nm工艺生产的完整mm晶圆,不过这并不意味着nm工艺已实现批量生产,nm芯片的潜在优势,包括提高手机电池使用寿命、减少数据中心碳排放量、让笔记本电脑拥有更多更快的功能、以及有助于提高自动驾驶汽车芯片的性能等。

  ⑵IBM研发的新型纳米芯片技术可推动半导体行业的发展,满足不断增长的需求。与目前先进的纳米节点芯片相比,这项技术预计可使芯片的性能提升 %,能耗降低 %。

  ⑶IBM介绍了这款先进的纳米芯片的应用前景,包括:

  ⑷使手机电池续航时间增至之前四倍,只需每四天为设备充一次电即可(相比之前的nm芯片。

  ⑸大幅减少数据中心的碳排放量,目前,数据中心的能源使用量占全球能源使用量的百分之一。将数据中心的所有服务器更换为 纳米处理器可能会显著降低该比例。

  ⑹极大地提升笔记本电脑的功能,可加快应用程序处理速度,加强语言翻译辅助功能,加快互联网访问速度。

  ⑺加快自动驾驶汽车(例如:无人驾驶汽车的物体检测速度,缩短反应时间。

  ⑻IBM 在位于纽约州奥尔巴尼市 Albany Nanotech plex 的研究实验室开展半导体研发工作,在这里,IBM 科学家与来自公共和私营部门的合作伙伴密切合作,共同推动逻辑扩展和半导体功能向前发展。

  ⑼IBM 官方表示,多年来,IBM 在半导体领域内实现了多次重大突破,包括率先推出 纳米和 纳米工艺技术、单管 DRAM(single cell DRAM,Dennard 标度律(the Dennard Scaling Laws,化学放大光刻胶(chemically amplified photoresists、铜互连布线(copper interconnect wiring、绝缘硅片技术(Silicon on Insulator technolog、多核微处理器(multi core microprocessors、高 k 栅电介质(High-k gate dielectrics、嵌入式 DRAM(embedded DRAM和 D 芯片堆叠(D chip stacking。

  ⑽IBM 称 IBM 研究院的 纳米技术第一款商业化产品将于今年晚些时候在基于 IBM POWER 的 IBM Power Systems 中首次亮相。

  ⑾一个指甲大小的芯片,可容纳 亿个晶体管

  ⑿增加每个芯片上的晶体管数量可以让芯片变得更小、更快、更可靠、更高效。 纳米设计展示了利用 IBM 研发的纳米片技术对半导体进行高级扩展的能力。这种架构为业界首创。在宣布 纳米设计研发成功之后,IBM 仅用了不到四年时间就再次实现技术突破。这项突破性技术问世后,一个指甲大小的 纳米芯片就能容纳多达 亿个晶体管。

  ⒀芯片上的晶体管数量增加还意味着处理器设计人员拥有更多选择,可以通过为处理器注入内核级创新来提升人工智能、云计算等前沿工作负载的功能,找到实现硬件强制安全性和加密的新途径。IBM 已经在最新一代的 IBM 硬件(例如:IBM POWER 和 IBM z中实现了其他创新型核心级增强功能。

  ⒁据IBM介绍,该技术可以将“亿个晶体管放在指甲大小的芯片上”,其nm芯片的晶体管密度(MTr/mm为.,几乎是台积电nm工艺的两倍,也高于业界对台积电nm工艺的预估(. MTr/mm。与目前的nm工艺相比,在同样的功耗下,其性能会高出%,或者在同样性能下,功耗会降低%。同时IBM的nm工艺还采用了采用的是GAA(全环绕栅极晶体管工艺,三星未来nm工艺也将采用此技术。

  ⒂虽然现在IBM在年将晶圆厂卖给GlobalFoundries后,已没有了属于自己的晶圆厂,但是仍然在半导体创新方面处于领导地位。在半导体领域,IBM的突破还包括了首次实现nm和nm工艺技术、铜互连布线、高k栅极介质、多核微处理器、嵌入式DRAM、D芯片堆叠和登纳德缩放比例定律等。此前英特尔在IDM .战略中已宣布,未来将会与IBM在逻辑和封装技术方面进行合作。

  ⒃IBM计划今年在其Power Systems服务器中使用其首款商用nm工艺处理器IBM Power ,支持PCIe Gen和DDR内存,使用了与三星合作研发的工艺,将由三星负责制造。