蓝色巨人突破芯片制程工艺：IBM发布全球首款2纳米芯片

IBM发布全球首款2纳米芯片。

不久前，IBM成为全球首家推出2纳米节点芯片的公司。该公司表示，与目前的7纳米芯片相比，这款新的芯片能够在耗电量相同的情况下将计算性能提高45%，亦即在维持相同计算性能的情况下使耗电量减少75%。可以这样理解，采用2纳米技术，IBM可以在一块指甲大小的芯片上放置500亿个晶体管。

这种芯片的基础是纳米片技术，在这种技术中，晶体管由3个水平堆叠硅片组成，每个硅片只有几纳米厚且完全被栅极环绕。纳米板技术将会取代所谓的鳍式场效应晶体管（FinFET）技术，FinFET是根据从芯片表面突出的载流硅的鳍式外形而命名的。FinFET差不多在7纳米节点上达到了其预期寿命。如果变得更小，那么晶体管将难以关闭，即便有三面的栅极，电子依然会漏出。

台湾积体电路有限公司（台积电）决定下一代工艺（3纳米节点）继续坚持采用FinFET，这让人不得不感慨IBM似乎更胜一筹。IBM的制造伙伴三星公司计划在其3纳米节点芯片中使用纳米片技术，而IBM则更进一步，不仅采用纳米片，还进一步实现了2纳米节点。

IBM的另一项首创是将极紫外光刻（EUV）技术应用到前端工序，在半导体中形成单个器件（例如晶体管、电容器和电阻器）。该技术的最新进展中，IBM可以使用极紫外光刻技术来生产宽度为15纳米到70纳米的各种纳米片。

IBM希望这种芯片设计能成为IBM和非IBM芯片厂商未来系统的基础，相对于当今最先进的半导体产品，先进2纳米芯片的将展现出指数级的优势。

与我们消费者更加息息相关的是，IBM预计这种技术将会对笔记本电脑和便携设备的功能带来积极影响，包括更快的应用处理、更便捷的语言翻译和更快的5G或6G连接速度。

有人觉得每天给手机充电很麻烦。与7纳米节点芯片相比，2纳米节点芯片能够将手机电池的寿命延长4倍。该公司表示，使用这种新的芯片，设备每三四天充一次电即可，不再需要每晚充电。

此外，IBM还预计这种技术更快提高物体探测和响应速度，可能也会给自动驾驶汽车带来推动作用。

这一切似乎都非常有前景而且并不遥远。IBM纽约奥尔巴尼研究所的混合云副总裁穆克什·哈雷（Mukesh Khare）表示，2纳米节点芯片最早将于2024年量产。

作者：Dexter Johnson