IBM全球首发0.7nm芯片 指甲盖大小1000亿晶体管

当芯片制造仍在为突破2纳米工艺极限而努力时，“蓝色巨人”IBM再次展现了技术实力。IBM近期正式发布了全球首款采用1纳米以下工艺的芯片——确切地说是0.7纳米（7埃米），标志着芯片制造正式迈入了埃米时代。

这款芯片面积虽仅与指甲盖相当，却集成了高达1000亿个晶体管，几乎达到了IBM在2021年全球首发的2纳米芯片晶体管数量的两倍。根据IBM公布的数据，与之前的2纳米芯片相比，其性能提升多达50%，而能效提升更是高达70%。

为达成如此先进的工艺水平和超高晶体管密度，IBM应用了一系列结构及材料创新技术，其中包括首创的三维纳米堆叠架构（3D Nanostack）。这一架构不仅缩小了晶体管尺寸，也在根本上重构了芯片底层设计和制造的逻辑思维。该架构首次实现纳米片（nanosheet）的三维立体堆叠，使晶体管能够垂直交错并分层放置；通过3D顺序集成技术，可在同等面积的晶圆上容纳更多晶体管。此外，每一层的堆叠结构都能适配不同的材料组合，从而可以独立优化不同晶体管的性能和功耗。

IBM通过一系列关键实验验证了纳米堆叠架构的可行性，包括CMOS工艺超薄介质键合、双通道器件工程验证以及标准CMOS反相器完整开关功能测试。研究结果表明，这一工艺有望投入实际产品的大规模生产，不过预计最快仍需5年左右时间方能实现。

除了芯片工艺的突破，IBM还宣布将成立一家名为Anderson的纯量子计算晶圆代工企业。该企业作为独立子公司运营，将依托IBM雄厚的技术积累，为包括美国芯片企业在内的客户提供代工服务。

虽然当今的工艺节点名称已不再严格对应实际物理线宽，但IBM这一成就足以证明，即使晶体管尺寸逼近原子级，通过深层次的技术革新，依然能够实现性能和能效的持续大幅提升。IBM对纳米堆叠架构充满信心，认为其至少能支撑未来十年的工艺迭代升级。为进一步推进先进工艺，IBM也计划首次引入业内最先进的高数值孔径（High-NA）极紫外光刻机（EUV）。

这一切都在向世人宣告：摩尔定律，仍旧焕发着强大的生命力！