IBM全球首发2纳米芯片

简介: IBM宣布成功试产旗下2纳米制程芯片,实现在150平方厘米(mm²)面积的晶圆中放置500亿组晶体管,换算下来每平方厘米约有3.3亿组晶体管。

IBM宣布成功试产旗下2纳米制程芯片,实现在150平方厘米(mm²)面积晶圆中放置500亿组晶体管,换算下来每平方厘米约有3.3亿组晶体管。

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目前,台积电三星广泛使用的7纳米制程,大约在每平方厘米面积放置9000万组晶体台积电的5纳米FinFET制程大约能够在相同面积放置1.7亿组晶体,三星的5纳米LPE制程大约可放置1.3亿组晶体管。

 

IBM称2纳米芯片的晶体管密度(MTr/mm2,每平方毫米多少百万颗晶体管)为333.33,几乎是台积电5纳米的两倍,也比外界预估台积电3纳米工艺的292.21 MTr/mm2要高。


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另外,相比在7纳米制程下制程驱动相同电晶体数量所需电力,在2纳米制程仅需以25%电力即可运作,相当于效能提升75%!这也意味将可让更多运算设备更为省电,或是能以相同电力对应更高的计算效能。

 

如果以电力损耗程度计算的话,相比7纳米制程设计,在2纳米制程情况下约可节省45%电力损耗,意味运算设备可以更不用担心电力损耗过快问题。如果2纳米制程在智能手机的话,能够让手机的续航时间延长4天左右。


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此次IBM2纳米芯片还采用GAA(环绕栅极晶体管)技术。IBM介绍,这是第一次使用底介电隔离通道,它可以实现12纳米的栅长,其内部间隔是第二代干法设计,有助于纳米片的开发。据了解,正在研发中的三星3纳米Intel 5纳米、台积电2纳米芯片,都将首次采用GAA技术


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需要注意的是,IBM并没有自己的晶圆厂。早在2014年IBM就将制造工厂卖给了格芯,但两者签署了10年合作协议,此外IBM也三星、Intel合作关系

 

IBM强调推进2纳米制程技术预期可拉动更大规模的计算应用,其中包含将大幅度推进目前量子力学计算应用,能带动诸如自动驾驶、5G或日后的6G网络应用,也能加速人工智能的应用增长

 

不过,从此前的情况来看,IBM2015年宣布旗下7纳米制程顺利试产,可是直到2020年8月才正式推出第一款7纳米制程商用芯片产品因此这次宣布成功试产2纳米制程芯片,实际进入量产阶段的话,可能还会需要一些时间。

 

目前,各大厂商在制程技术开始有不同设计分歧例如台积电目前依然偏重藉由FinFET技术让晶体以立体形式堆叠,而不像三星采进阶光照技术,让晶体管能够以更细微形式成形这样的设计分歧,也造成制程技术对应晶体分布密度不同,进而反应在计算效能表现差异

 

如今的制程竞争中,台积电与三星都已经进入5纳米制程阶段,接下来将陆续推进4纳米3纳米,以及2纳米制程Intel方面则表示接下来也会从现在的10纳米制程推进7纳米阶段。由于Intel在制程规格定义上的晶体密度要比台积电三星更高,因此Intel的7纳米制程大约介于台积电的5纳米到4纳米之间,至少要到2023年才会正式投产。

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