IBMnanosheets承诺为下一代提供更好的速度和电池寿命

处理器性能改进可能会在 2024 年或 2025 年出现——如果 IBM 找到将许可其方法的制造商。IBM Research开发了新的制造技术，据称将把处理器提升到电路小型化、性能改进和能效的新水平。但要实现这一目标，它必须找到制造合作伙伴，将技术推向市场。

IBM 周四表示，与用于制造 IBM 服务器或苹果 iPhone 的制造技术相比，这种以纳米片组件为特色的新制造技术可将性能提高 45% 或将功耗降低 75%。该公司预计该技术将在 2024 年或 2025 年进入处理器，比当今制造领导者台积电(TSMC)目前使用的最先进工艺高出两代。

IBM 方法的基础是几十年来使用的相同基本制造技术：精心布置的光图案照射到硅晶片上以蚀刻图案，这些图案成为称为晶体管的数据处理电路元件。不断的改进让制造商逐渐缩小这些晶体管的尺寸，以便曾经在房间大小的大型机中使用的处理器现在可以为智能手表提供动力。

新方法使用两种结构。第一个是纳米片，即在晶体管上传输电流的细而扁平的导线。其次是栅极的新设计，即打开或关闭电流的晶体管组件。IBM 使用全栅极技术，用栅极材料完全包围每个纳米片，以防止电流泄漏。

“我们有晶体管设备来实现它，我们看到了性能的改进，”IBM Research 负责人 Dario Gil 说，该公司授权制造商使用其技术。“整个行业都将使用这种晶体管技术。”

进步很重要。对于电池电量有限的移动设备来说，降低功耗至关重要，同时提高性能可以使应用程序更快、更强大。缩小的晶体管意味着更多的电路可以实现更快的图形、人工智能处理和其他专用硬件功能。

2纳米制程

该公司周四展示了使用新方法镶嵌有矩形的硅片。IBM Research 正在其位于纽约奥尔巴尼的半导体研究机构制造测试，这一选择很可能会得到渴望恢复制造实力的政界人士的青睐。

制造商用纳米的超小尺寸(十亿分之一米)来指代他们的制造工艺。例如，一条 DNA 链的宽度为 2 纳米。对于制造，较小的纳米数字表明小型化的进展，尽管今天使用的术语主要是标签而不是实际测量值。

当今最先进的制造工艺是台积电的 5 纳米工艺。大部分行业仍然使用 7nm 或更早的工艺。紧随其后的是 3nm。IBM 将其新工艺标记为 2nm。此路径上的每一步都称为制造节点。

由于我们的纳米已经用完，因此不清楚接下来会出现什么标签，尤其是因为这些数字不再是真实的测量值。

吉尔建议也许我们会改用埃——一种十分之一纳米的测量单位。但他对这个想法嗤之以鼻，因为这个标签现在已经脱离了真实的测量值。

“从 65nm 开始，节点的数量就没有意义了，”Gil 说。“从那时起，它真正意味着两年后下一个节点的名称。”

其他制造商已经在研究gate-all-around

由于 IBM 不再生产自己的处理器，因此尚不清楚该技术将如何推向市场。

Real World Insights首席分析师大卫·坎特 (David Kanter) 表示，全球三大制造商——英特尔、台积电和三星——都有自己的研究计划，并且很可能已经在研究全门技术。“每个主要参与者显然都有这方面的计划。”

三星在 2 月份的一次会议上展示了其全能栅极技术，英特尔和 IBM 一样，正在致力于将多层纳米片堆叠到每个晶体管中。

不过，IBM 与主要制造商建立了合作伙伴关系。三星建立IBM服务器处理器，以及IBM研究联盟的一部分，新的英特尔首席执行官帕特·基辛格的计划，转身英特尔多年的问题。

IBM 面临的另一个难题是证明其技术可以在实验室外进行大批量制造，而在这种情况下，成本和一致性至关重要。

“对于半导体制造来说，简单地进行研发并证明它与证明它的规模有很大不同，”坎特说。

标签：

版权声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！