IBM oznámilo první čipovou technologii na světě s rozlišením pod 1 nanometr a posouvá vývoj polovodičů do éry angstromů. Nová trojrozměrná tranzistorová architektura s názvem nanostack má podle firmy výrazně zvýšit výkon i energetickou účinnost.

Čip v měřítku atomů

Prototyp s rozlišením 0,7 nanometru, tedy 7 angstromů, obsahuje téměř 100 miliard tranzistorů na ploše velké zhruba jako nehet. To je přibližně dvojnásobná hustota oproti 2nm čipu, který IBM představilo v roce 2021.

Podle firmy může nová technologie nabídnout až o 50 procent vyšší výkon nebo o 70 procent lepší energetickou účinnost než předchozí 2nm architektura. IBM zároveň uvádí 40procentní zlepšení škálování SRAM, což je důležité hlavně pro paměťově náročné AI výpočty.

Jak nanostack funguje

Nanostack skládá tranzistory vertikálně do přesazených vrstev místo toho, aby je rozkládal do jedné plochy. Inženýři nejprve vytvoří jednu vrstvu tranzistorů na křemíku, poté přidají další vrstvu a obě části propojí vodiči.

Oproti běžnému vrstvení IBM své horní tranzistory posouvá vůči spodním, což má zlepšit propojení i zarovnání na atomární úrovni. Podle odborníků jde o variantu konceptu CFET, tedy komplementárního tranzistoru s polem řízeným efektem.

Zatím výzkum, ne výroba

IBM čipy komerčně nevyrábí a uvádí, že hromadná produkce pod 1 nm je stále asi pět let vzdálená. Firma ale chce návrh licencovat pro GPU, CPU a další typy čipů.

V minulosti IBM poskytlo licence na své polovodičové technologie firmám Samsung i japonské slévárně Rapidus. Pro novou 0,7nm technologii zatím výrobní partner oznámen nebyl.

Směr dalšího vývoje

Oznámení potvrzuje, že výzkumné oddělení IBM patří mezi lídry ve škálování na úrovni angströmů. V tomto směru se tranzistory přibližují velikosti jednotlivých atomů, zatímco dnes nejpokročilejší komerční čipy pracují přibližně na úrovni 2 až 3 nanometrů.

Podle IBM může být nanostack během desetiletí běžnou součástí datových center.