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將500億個(gè)晶體管集成到指甲大小的芯片上？藍(lán)色巨人稱(chēng)：我們做到了！最近，IBM宣布了其2納米工藝技術(shù)，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(fā)了對(duì)過(guò)程節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)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(yàn)?zāi)柖蓸O限的時(shí)期，2021年開(kāi)始的十年也不例外。

隨著EUV技術(shù)的發(fā)展和其他技術(shù)的進(jìn)步，晶體管的尺寸已經(jīng)減小。目前，這項(xiàng)技術(shù)正成為瓶頸。

根據(jù)IBM的新技術(shù)，這種架構(gòu)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(zhǎng)期以來(lái)主導(dǎo)著臺(tái)積電、三星和英特爾的芯片行業(yè)，讓IBM有了生存的感覺(jué)。

必須澄清的是，工藝節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為“2nm”，這與傳統(tǒng)的線寬不同。

世界上第一個(gè)2nm芯片制造技術(shù)，2nm標(biāo)簽，你明白了嗎。

在過(guò)去，這個(gè)尺寸曾經(jīng)是芯片上二維特征尺寸的一個(gè)等價(jià)度量，即90nm、65nm和40nm。

然而，隨著FinFET和其他3D晶體管設(shè)計(jì)的出現(xiàn)，當(dāng)前的工藝節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)是對(duì)“等效2D晶體管”設(shè)計(jì)的一種解釋。一般來(lái)說(shuō)，晶體管密度是一個(gè)精確的測(cè)量，如英特爾所倡導(dǎo)的。

例如，英特爾的7Nm工藝與臺(tái)積電的5nm工藝完全相同；臺(tái)積電的5nm工藝沒(méi)有50%的改進(jìn)（它比7納米工藝提供15%的改進(jìn)）。把它稱(chēng)為5nm過(guò)程是牽強(qiáng)的。據(jù)IBM稱(chēng)，他們的“2nm”技術(shù)比臺(tái)積電的7Nm工藝好50%，所以現(xiàn)在寬松的標(biāo)準(zhǔn)是3.5Nm。

但這不代表IBM的新消息沒(méi)有技術(shù)含量。

IBM表示，這種新芯片的“指甲大小”芯片中有多達(dá)500億個(gè)晶體管，這使得IBM的晶體管密度達(dá)到每平方毫米3.33億個(gè)晶體管（MTr / mm 2）。

      不同的工廠有不同的官方名稱(chēng)和不同的密度。令人吃驚的是，這些密度數(shù)字被列為晶體管庫(kù)的峰值密度，芯片面積是峰值關(guān)注點(diǎn)，而不是頻率擴(kuò)展功率和熱因素，處理器部分的密度是這些數(shù)字的一半。

IBM沒(méi)有明確說(shuō)明全向柵/納米芯片晶體管的發(fā)展。圖為全新2nm處理器采用三層砷化鎵設(shè)計(jì)。

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(tái)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(gè)翅片中的三個(gè)柵繞（GAA）納米溝道組成。

據(jù)IBM稱(chēng)，這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的潛在好處可能包括：

將手機(jī)的電池壽命提高四倍，并要求用戶(hù)每四天給手機(jī)充電一次。