IBM揭晓全球第一项2纳米芯片技术，为半导体领域实现重大突破

这是芯片行业发展过程中的一个里程碑,将在芯片性能和能源效率方面实现飞跃

纽约州奥尔巴尼 — 2021 年 5 月 6 日：IBM(纽约证券交易所：IBM)宣布,IBM 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。

各行各业对芯片性能和能效的要求越来越高,在混合云、人工智能和物联网时代尤其如此。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。与目前最先进的 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% i。

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 ii。

· 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。iii 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 研究院高级副总裁兼院长 Darío Gil 表示：“这款新型 2 纳米芯片体现出的 IBM 创新对整个半导体和 IT 行业至关重要。”“这是 IBM 不畏艰难,克服严峻技术挑战取得的成果,展现了持续投资和合作研发生态系统方法如何帮助我们实现突破。”

IBM 始终处于半导体创新的最前沿

几十年来,IBM 一直是半导体创新领域内的领导者,这为 IBM 实现最新突破奠定了坚实的基础。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。

这种协作式创新方法不仅使 IBM 奥尔巴尼研究院成为了全球领先的半导体研发生态系统,而且还构建了一条强大的创新渠道,有助于满足制造需求,加速全球芯片行业的发展。

多年来,IBM 在半导体领域内屡次实现重大突破,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 凭借 IBM 研究院在 7 纳米技术方面取得的进展研发的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。

关于 IBM

IBM 是全球领先的混合云、人工智能及商业服务提供商,为超过 175 个国家和地区的客户服务,帮助其从拥有的数据中获利,简化业务流程,降低成本,并获得行业竞争优势。金融服务、电信和医疗健康等关键基础设施领域的近 3000 家政府和企业实体依靠 IBM 混合云平台和 Red Hat OpenShift 快速、高效、安全地实现数字化转型。IBM 在人工智能、量子计算、特定行业的云解决方案和业务服务方面的突破性创新为我们的客户提供了开放和灵活的选择。IBM 对信任、透明度、责任、包容性和服务的承诺为这些业务的发展提供了支持。

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参考资料:

i： 基于预计行业标准扩展路线图

ii： 基于采用 7 纳米处理器的手机的当前使用情况统计数据

iii： https://science.sciencemag.org/content/367/6481/984