IBM a creat cipul de 0,7 nm. Fabrica pentru a-l produce nu există încă

Laboratorul de cercetare IBM din Albany, New York, a construit un cip funcțional la 0,7 nanometri, sub pragul de 1 nm pe care mulți ingineri îl considerau inaccesibil în acest deceniu. Cipul integrează aproape 100 de miliarde de tranzistori pe o suprafață cât unghia unui deget. Demonstrația din laborator este autentică. Producția comercială la scară industrială va dura cel puțin cinci ani.

Arhitectura se numește nanostack și funcționează prin aranjarea tranzistorilor în două niveluri verticale în loc de un singur strat plat. Fiecare nivel conține trei nanofolii de 15 atomi grosime, decalate una față de alta, ceea ce simplifică rutarea conexiunilor electrice între niveluri și reduce rata de defecte. Procesul 2nm al TSMC, cel mai avansat standard comercial în producție de masă în acest an, utilizează un design plat cu un singur nivel. IBM a adăugat un al doilea etaj.

Diferența de performanță față de cipul 2nm al IBM din 2021 este semnificativă: cu 50% mai multă putere de calcul la același consum de energie sau cu 70% mai multă eficiență energetică pentru aceeași sarcină de lucru. Densitatea SRAM se îmbunătățește cu 40%. Pentru operatorii de centre de date de inteligență artificială, care au cheltuit colectiv aproximativ 300 de miliarde de dolari pe infrastructură de calcul în 2025, acea eficiență de 70% nu este un număr abstract. Ar schimba economia construcției centrelor de date și ar reduce facturile la electricitate care sunt acum costul operațional dominant al inferenței AI.

IBM a colaborat cu Lam Research, Tokyo Electron, SCREEN și ASML la instrumentele de proces necesare pentru fabricarea nanostack. Niciunul dintre aceste companii nu a anunțat un calendar de producție. Foaia de parcurs IBM proiectează adoptarea comercială în cel puțin cinci ani; analiza MIT Technology Review estimează zece ani pentru implementarea pe scară largă. Motivele pentru această lacună sunt tehnice. Stivuirea verticală a tranzistorilor înmulțește modurile de defectare, iar bugetul termic este strâns: tot ceea ce este procesat în al doilea nivel trebuie să rămână sub 400°C, deoarece temperaturile mai ridicate degradează conexiunile deja formate în primul nivel.

Ceea ce stabilește nanostack este că densitatea tranzistorilor mai poate dubla. Întrebarea care a plutit deasupra industriei semiconductoarelor timp de ani de zile are acum un răspuns: nu încă. Calea înainte trece prin verticalitate. Foaia de parcurs IBM proiectează cel puțin un deceniu suplimentar de scalare bazat pe arhitecturi nanostack. Primele cipuri comerciale cu această densitate nu sunt așteptate înainte de 2031.

Etichete: ASML, IBM, nanostack, semiconductors, TSMC