- 大突破!IBM全球首发2nm制程芯片及制造技术
- 来源:芯智讯
5月7日消息,虽然半导体制程工艺的持续推进变得越来越困难,但是根据台积电此前透露的信息显示,其已在2nm工艺上取得了重大突破,乐观的情况下,2nm工艺有望在2023年下半年进行风险性试产,2024年可能将步入量产阶段。不过,在台积电之前,近日IBM抢先发布了全球首款2nm制程的芯片。
据《路透社》 的报导称,IBM 于当地时间6日发布了全球首个2nm制程的芯片。根据其公布的资料显示,凭借其2nm的工艺,IBM成功将约500亿个晶体管容纳在指甲大小的芯片上。而如果以指甲面积约150平方毫米来计算,IBM的这块2nm制程芯片中的晶体管密度约为每平方毫米3.33亿个晶体管(MTr /mm²)。
目前环绕闸极技术(Gate-All-Around,GAA)已经成为了业界公认的5nm节点之后取代FinFET技术的关键,三星已经计划在其3nm工艺节点上采用GAA技术,而台积电则相对保守的计划在其第一代3nm工艺上将继续用FinFET技术,后续才会升级到GAA。
根据此前三星公布3nm GAA工艺技术指标显示,相比其7nm工艺,3nm GAA工艺可实现芯片面积减少45%,功耗降低50%或性能提高35%。
此次IBM公布的2nm芯片也正是采用了最新的GAA技术。IBM表示,其2nm工艺采用业界首创的底部介质隔离技术,可实现12nm栅极长度;同时采用了可以用于精确的闸门控制的第二代干法工艺;基于EUV光刻可以产生从15nm到70nm的可变纳米片宽度。
IBM称,与当前许多笔记本电脑和智能手机中使用的主流7nm制程芯片相较,如果在IBM的2nm制程工艺的加持下,将可使其运算速度提升45%,而功耗方面有望降低75%。即使与5nm芯片相比,2nm的加持下芯片面积也将大幅缩小,性能大幅提升。
IBM强调,在新发布的2nm制程芯片中,其晶体管的体积非常小,使芯片中的晶体管密度更高,让运算能更快,也更加省电。而针对其中可能会有的漏电问题,IBM表示目前已经可以克服。
根据IBM 研究室主任Darío Gil 指出,2nm制程芯片的成败,其最重要的关键还是在晶体管技术上,因为运算领域的一切都取决于晶体管的效能是否变得更好。不过,这不能保证晶体管会一代又一代地向前发展。因此,每当有更先进的晶体管技术出现时,这都是业界的一件大事。只是,虽然IBM 率先业界开发出2nm制程芯片及技术,如果要将其真的普及于市场,IBM 则预估还要几年的时间。
IBM 曾是全球重要的芯片制造商。不过,现在其已将大多数芯片的生产外包给了韩国三星,包括其在下半年将推出的最新Power 10服务器处理器。但是,IBM 在美国纽约州的Albany 仍保留着一个芯片研发中心,该中心负责对芯片进行研发与测试工作。此次IBM率先发布的2nm制程芯片及其生产技术,也代表着其目前在芯片制造技术上仍位居全球领先位置。
需要指出的是,IBM通过与三星及英特尔所签定的联合技术开发协议,也让两家具备制造能力的芯片制造商可以使用IBM 研发的芯片技术。也就是说,三星、英特尔有望借助于与IBM的合作,未来能够更快的实现2nm工艺的量产。
编辑:芯智讯-林子往期精彩文章
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