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將500億個晶體管集成到指甲大小的芯片上?藍色巨人稱:我們做到了!最近,IBM宣布了其2納米工藝技術,比目前主流的7納米芯片速度快45%,功耗低75%。然而,2nm的提出引發了對過程節點名稱的新思考。
在IBM研究院的阿爾巴尼工廠制造的2納米晶圓
每十年是檢驗摩爾定律極限的時期,2021年開始的十年也不例外。
隨著EUV技術的發展和其他技術的進步,晶體管的尺寸已經減小。目前,這項技術正成為瓶頸。
根據IBM的新技術,這種架構平衡了性能和能源效率——比目前主流的7Nm芯片快45%,功耗低75%。
這則消息,就像一部大片,長期以來主導著臺積電、三星和英特爾的芯片行業,讓IBM有了生存的感覺。
必須澄清的是,工藝節點稱為“2nm”,這與傳統的線寬不同。
世界上第一個2nm芯片制造技術,2nm標簽,你明白了嗎。
在過去,這個尺寸曾經是芯片上二維特征尺寸的一個等價度量,即90nm、65nm和40nm。
然而,隨著FinFET和其他3D晶體管設計的出現,當前的工藝節點名稱是對“等效2D晶體管”設計的一種解釋。一般來說,晶體管密度是一個精確的測量,如英特爾所倡導的。
例如,英特爾的7Nm工藝與臺積電的5nm工藝完全相同;臺積電的5nm工藝沒有50%的改進(它比7納米工藝提供15%的改進)。把它稱為5nm過程是牽強的。據IBM稱,他們的“2nm”技術比臺積電的7Nm工藝好50%,所以現在寬松的標準是3.5Nm。
但這不代表IBM的新消息沒有技術含量。
IBM表示,這種新芯片的“指甲大小”芯片中有多達500億個晶體管,這使得IBM的晶體管密度達到每平方毫米3.33億個晶體管(MTr / mm 2)。
不同的工廠有不同的官方名稱和不同的密度。令人吃驚的是,這些密度數字被列為晶體管庫的峰值密度,芯片面積是峰值關注點,而不是頻率擴展功率和熱因素,處理器部分的密度是這些數字的一半。
IBM沒有明確說明全向柵/納米芯片晶體管的發展。圖為全新2nm處理器采用三層砷化鎵設計。
ibm2納米硅制造工藝的橫截面:GAA疊層。
此前,三星推出了3nm的GAA,而臺積電則要等到2nm。相比之下,英特爾在5nm工藝中引入了某種形式的砷化鎵。
該工藝由每個翅片中的三個柵繞(GAA)納米溝道組成。
據IBM稱,這項先進技術的潛在好處可能包括:
將手機的電池壽命提高四倍,并要求用戶每四天給手機充電一次。