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IBM的2个NM芯片炫目,带有50亿晶体管的小包装

一天前经过凯特·史密斯

在一份声明中,IBM宣布了一款拥有500亿个晶体管的微型2nm芯片的到来,这显然是finfet时代的继承者,这显然是为了吸引工程师和外行。

IBM的最新声明引起了轩然大波介绍2纳米(nm)纳米片

IBM在其释放中没有碎,突出显示四个高可见性,流行的应用这些设备会影响:

  • 更长的手机电池寿命(4倍电流寿命!)
  • 更快的笔记本电脑
  • 减少数据中心的碳排放
  • 更快的对象检测(适用于自动车辆等应用程序)

IBM全新的2纳米晶圆,Image fromIBM.

所以我们都在同一页面,长度为2 nm,长度为四个硅原子。

在5年内从7纳米到2纳米

2015年,IBM宣布第一个工作的7纳米芯片。IBM将成就归功于非传统半导体制造技术,包括使用硅锗(SiGe)通道晶体管和极紫外(EUV)光刻。

即使是最近的2020年代中期,欧盟也被认为是由于其费用低于3纳米的任何东西,尽管存在被认为是一项有前途的技术很多年了。然而,在2020年11月,IBM声称EUV突破他们声称哪个牢固地将单曝光EUV图案化的能力延伸到5nm节点,下面,“可能在这2nm里程碑中发挥了一部分。

2017年推迟了IBM透露他们的直接改进创新了一种开发5nm芯片的新工艺(更多以下)。

凭借今天宣布的这一新进步,IBMSSERTS,他们的2纳米芯片使用比目前-NEN 7 NM对应物更低的能量少75%。他们还将45%的“更高的性能”作为一般术语再次相比,与当前-NEN 7 NM芯片相比。

这里需要注意的是,这不是一个“和”的陈述。这些芯片据称能够提供更高的计算速度或使用更少的能量,这取决于特定应用的优先级。

新的2 nm晶圆的特写镜头。图片来自IBM.

根据IBM的说法,2nm芯片成为标准芯片的时间“不会太长”。他们还预测,我们将在2024年看到第一批2nm芯片下线。

但IBM已经明确表示,他们打算继续声称自己是半导体行业的第一。也许在接下来的十年里,半导体行业需要更显著地进入一个词,那就是埃,定义为0.1纳米。障碍很多很高在这一刻和埃级芯片之间。但我们也很难忽视这样一个事实:“摩尔定律已死”已经是多年来的老生常谈。然而,我们现在坐在一个指甲盖大小的芯片上,拥有500亿个晶体管。

FinFET的继任者:全面

在伴随的IBM研究博客文章中,工程师朱利安弗劳格和Dechao Guo分解了一些纳米特恐惧涉及2 nm里程碑。根据他们的说法,有一些他们称之为“啊哈!”“时刻”来激励他们。

正如我们已经提到的那样,IBM首次公布了gate -全能(GAA)纳米片架构2017年。

2纳米片器件。图片来自IBM.

IBM作为继任者的表征了GaaFinfet.纳米线技术经常归功于首先将行业获得到7纳米水平。如在a中解释研究论文发布了2017年VLSI技术摘要研讨会技术论文,关键是大weff或者有效晶体管宽度,与缩放的FinFET相比,允许“优越的静电和动态性能”,即使它受益于“从FinFET技术继承的多阈值和隔离解决方案”。

从纳米线到纳米片的转变是“啊哈!时刻。”另一个是意识到在架构中引入内部间隔模块(“定义GAA器件有效栅极长度”的结构元素)是降低栅极-源极/漏极电容的关键。

作者还突出了多VT(多阈值电压)设备的开发,该设备允许开发人员通过自定义泄漏水平来选择所需的性能。

“高科技饼干”和其他行政友好术语

当这个消息席卷全球时,工程师们可能会注意到IBM的公告。关于这一突破性技术的大部分血淋漓的细节都来自于Frougier和Guo在IBM研究博客上发表的文章。

IBM今天上午发布的面向公众的新闻稿和视频,无论是背景还是语言,都比之前的突破性进展更适合外行人。从一开始,IBM的新闻编辑室文章就退一步断言,半导体在熟悉但广泛的技术中“发挥着关键作用”。在陪同视频,叙述者解释了半导体晶片类似于“高科技饼干”。

甚至IBM引用的应用程序似乎都是为了让普通公众能够访问这条新闻。显然,这项技术可以显著延长手机电池的使用时间,提高笔记本电脑的运行速度,这是为了让非工程师更容易接受这一突破。

IBM Q系统一个,IBM's“商业用”量子计算机,用作示例应用程序的图腾。屏幕截图IBM.

这可能是IBM对其努力进行更多公开买入的故意尝试。通过达到和最终教育平均技术用户,IBM正在有效地改变了我们谈论深度复杂的半导体研究世界的方式。

如果你在1965年告诉戈登摩尔,晶体管技术将是对主流业余爱好者杂志的头版电脑游戏玩家,他可能会陷入困惑(不仅因为游戏PC在20世纪80年代只会成为自己的主流。我们可能很好地目睹一种文化转变,将世界的世界更接近公共意识的最前沿,从未如前所述。