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IBM的2nm芯片拥有500亿个晶体管,让人眼花缭乱

一天前通过凯特史密斯

在一个明确旨在绘制工程师和行李队的公告中,IBM HERALDS的到来,带有500亿晶体管的小型2 NM芯片的到来,而且对FinFET的时代显而易见的继承人。

IBM的最新公告是制造波浪引入2纳米(NM)纳米液

IBM在发布会上毫不讳言,强调了这些设备将影响的四个备受关注的流行应用程序:

  • 更长的手机电池寿命(4倍当前寿命!)
  • 更快的笔记本电脑
  • 降低数据中心的碳排放量
  • 更快的目标检测(对自动驾驶汽车等应用程序有用)

IBM的全新2nm晶圆,图像来自IBM

所以我们都在同一页上,2纳米的长度相当于4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7 nm芯片。IBM将这一成就归功于非传统半导体制造技术,包括使用硅锗(锗硅)通道晶体管和极端紫外(EUV)光刻。

甚至在最近的2020年中期,EUV被认为是任何低于3纳米的延伸,因为它的费用,尽管是专门作为一个有前途的技术很多年了。然而在2020年11月,IBM宣布了一项EUV技术的突破他们声称这是该公司坚定地将单曝光EUV模式的能力扩展到5nm节点及以下,“并且可能在这2nm的里程碑中发挥了作用。

2017年,当IBM透露他们已经做到了这一点时,情况立即得到了改善创新了开发5纳米芯片的新进程(详见下文)。

今天,IBM宣布了这项新技术,他们的2nm芯片比目前的7nm芯片节省了75%的能量。他们还声称,总的来说,与目前的7nm芯片相比,他们的“性能更高”达45%。

这里的一个重要说明是,这不是“和”声明。这些芯片被声称能够提供更高的计算速度或使用更少的能量,具体取决于给定应用的规范优先考虑。

新2纳米晶圆的特写。从图片IBM

根据IBM,“它不应该太长”,直到2 nm芯片在这一点之后成为标准。他们还预测,我们将在2024年看到第一批2纳米芯片滚下生产线。

但IBM已明确表示他们打算在半导体行业继续宣称行业。也许在未来十年内更加突出的一个可能需要进入半导体行业的词典的单词是埃赫斯特罗姆,定义为0.1纳米。障碍很多,而且很高在这个当前的时刻和埃际芯片之间。但是很难忽视“摩尔定律已经死了”的事实是许多人的常见避免。然而,在这里,我们坐在50亿晶体管上,芯片的尺寸为指甲。

FinFET的继任者:全能之门

在IBM研究公司的一篇博客文章中,工程师Julien Frougier和Dechao Guo分析了其中一些问题实质涉及到2nm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,IBM首先宣传大门(Gaa)纳米架架构在2017年。

2 nm nanosheet设备。从图片IBM

IBM将GAA定义为the的继承者FinFET纳米线技术通常被认为是工业发展到7nm水平的首要因素。如研究论文发布的2017年超大规模集成电路技术论文文摘研讨会,关键是大Weff.,或有效晶体管宽度,它允许“卓越的静电和动态性能”,相比于规模化的FinFET,即使它受益于“继承自FinFET技术的多重阈值和隔离解决方案”。

从纳米线到纳米棋盘的这种转变为其中一个“'aha!'时刻。“另一种是实现引入内部间隔模块(结构元件“将GaA器件的有效栅极长度定义为”)到架构中是减少栅极 - 源极/漏极电容的关键。

作者还强调了Multi-Vt(多阈值电压)器件的开发,该器件允许开发人员通过定制泄漏水平来选择所需的性能。

“高科技Cookie表”和其他外行人友好的术语

由于这个新闻扫描世界的信息,这可能突出的东西是IBM公告的可访问性。突破技术方面的大多数血腥细节都是由无故事和郭的IBM研究博客文章的形式。

IBM的上下文和语言的朝前的新闻发布和视频的既比与先前突破相关的人都要更加宽容。从一开始,IBM的新闻室文章恢复了一步,以证明半导体“在熟悉的广泛技术中”发挥关键作用“。在里面附带的视频,解说员解释说,半导体晶圆类似于“高科技饼干片”。

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系统一号,IBM的“商业用途”的量子计算机,用作示例应用程序的图腾。截图的IBM

这可能是IBM有意为自己的努力争取更多公众的支持。通过接触并最终教育普通技术用户,IBM正在有效地改变我们谈论半导体研究的复杂世界的方式。

如果你在1965年告诉戈登·摩尔晶体管技术将会使主流爱好者杂志的首页喜欢PC游戏玩家他可能会感到困惑(这不仅仅是因为游戏pc直到20世纪80年代才成为主流)。我们很可能正在目睹一种文化的转变,这种转变使电子教育领域前所未有地接近公众意识的前沿。