IBM 研制出全球首款 2nm 芯片：指甲大小容纳 500

IT之家 5 月 7 日消息IBM 宣布已成功研制出全球首款采用 2 纳米 (nm) 规格纳米片技术的芯片，这标志着 IBM 在半导体设计和工艺方面实现了重大突破。一直以来，半导体在众多领域内都扮演着至关重要的角色，例如：计算机、家用电器、通信设备、运输系统、关键基础设施等等。

IBM 研发的新型 2 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 7 纳米节点芯片相比，这项技术预计可使芯片的性能提升 45%，能耗降低 75%。

IT之家获悉，IBM 介绍了这款先进的 2 纳米芯片的应用前景，包括：

• 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 7nm 芯片）。

• 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 2 纳米处理器可能会显著降低该比例。

• 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。

• 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。

IBM 在位于纽约州奥尔巴尼市 Albany Nanotech Complex 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。

IBM 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 7 纳米和 5 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 3D 芯片堆叠（3D chip stacking）。

IBM 称 IBM 研究院的 7 纳米技术第一款商业化产品将于今年晚些时候在基于 IBM POWER10 的 IBM Power Systems 中首次亮相。

一个指甲大小的芯片，可容纳 500 亿个晶体管

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。2 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 5 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 2 纳米芯片就能容纳多达 500 亿个晶体管。

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 POWER10 和 IBM z15）中实现了其他创新型核心级增强功能。