陈根：芯片再突破，IBM首发2nm芯片技术

文/陈根

芯片是市场的灵魂，也是信息产业的三要素之一，芯片起则科技起，科技兴则国家兴。

简单来说，芯片就是采用几百道复杂的工艺，把一个电路中所需的晶体管，包括二极管、电阻、电容和电感等元器件及布线互联形成一个电路，集中制作在一小块或几小块硅片上，然后封装在一个壳体内，成为具有所需电路功能的微型结构。

芯片最大的特点就是需要把数量巨大的电子元器件做到像指甲盖那么小的一个芯片上面去，对技术难度要求之高可想而知。可以说，芯片的制程就是用来表征集成电路尺寸大小的一个参数。

随着摩尔定律发展，制程从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90纳米、65纳米、45纳米、32纳米、28纳米、22纳米、14纳米，一直发展到现在的10纳米、7纳米、5纳米。目前，28nm是传统制程和先进制程的分界点。

现在，IBM则宣布，他们将成为世界上第一款采用2纳米（nm）纳米片技术的芯片，得以在半导体设计和工艺方面取得突破性进展。

显然，对提高芯片性能和能效的需求正在持续上升，特别是在混合云、人工智能和物联网时代。IBM新的2纳米芯片技术有助于提高半导体行业的技术水平，满足这一日益增长的需求。据预测，该芯片的性能将比目前最先进的7nm节点芯片高45%，能耗将降低75%。

这些先进的2纳米芯片的潜在好处包括：手机电池寿命翻两番，只需要用户每四天给手机充电一次；削减数据中心的碳足迹；大大提高了笔记本电脑的功能， 从应用程序中更快的处理，到更容易地协助语言翻译，再到更快的互联网接入；并且，有助于更快的目标检测自动驾驶汽车的反应时间。

这一最新突破将使2nm芯片能够在指甲大小的芯片上安装多达500亿个晶体管。芯片上更多的晶体管也意味着处理器设计者有更多的选择来注入核心级的创新，以提高AI和云计算等前沿工作负载的能力，以及硬件强制安全和加密的新途径。

可以说，IBM在这个新的2nm芯片中体现的创新对整个半导体和IT行业也具有重要意义。