IBM trece sub pragul de 1 nanometru: noua tehnologie de cipuri promite performanță mai mare și consum redus de energie

IBM trece sub pragul de 1 nanometru: noua tehnologie de cipuri promite performanță mai mare și consum redus de energie
IBM anunță un pas important în cursa pentru procesoare / Foto: Profimedia

IBM anunță un pas important în cursa pentru procesoare tot mai mici și mai eficiente. Compania americană a prezentat primul cip de test realizat cu o tehnologie de fabricație de 0,7 nanometri, un prag considerat până acum extrem de dificil de atins pentru industria semiconductorilor.

Noua tehnologie, denumită 7A-class sau 0,7nm-class, nu reprezintă doar o micșorare a tranzistorilor existenți. IBM folosește o arhitectură complet nouă, bazată pe tranzistori „nanostack”, o abordare care schimbă modul în care sunt construite componentele esențiale ale procesoarelor, anunță tomshardware.com.

IBM construiește cipuri sub 1nm folosind o metodă complet diferită

Spre deosebire de generațiile actuale de procesoare, unde tranzistorii de tip n și p sunt amplasați unul lângă altul pe același nivel, IBM a ales o soluție tridimensională. Compania combină două plăci de siliciu separate, care sunt apoi unite folosind o tehnologie de lipire cu straturi dielectrice extrem de subțiri.

Această metodă permite ca tranzistorii complementari să fie poziționați vertical, nu doar pe orizontală. Practic, IBM încearcă să reducă spațiul ocupat de fiecare pereche de tranzistori, transformând o structură tradițională 2D într-una apropiată de un design 3D.

Rezultatul este o densitate mai mare a componentelor pe aceeași suprafață, fără ca producătorul să depindă exclusiv de reducerea dimensiunilor fizice ale tranzistorilor. Compania susține că noua arhitectură poate aduce o densitate de tranzistori aproape dublă față de tehnologia sa de cercetare de 2nm.

Un alt avantaj este că tranzistorii de tip n și p pot fi optimizați separat. În prezent, ambele tipuri sunt fabricate împreună, folosind procese similare, ceea ce limitează posibilitățile de îmbunătățire. Prin separarea lor pe două wafer-uri diferite, IBM poate ajusta fiecare componentă pentru performanță mai bună.

Performanță mai mare și eficiență energetică îmbunătățită

Conform datelor prezentate de IBM, procesul de 0,7nm ar putea oferi o creștere de până la 50% a performanței comparativ cu tehnologia sa de 2nm. În același timp, eficiența energetică ar putea crește cu aproximativ 70%, un aspect esențial într-o perioadă în care centrele de date și sistemele de inteligență artificială consumă cantități uriașe de energie.

Noua tehnologie ar putea aduce beneficii importante și în ceea ce privește memoria integrată. IBM estimează o densitate SRAM cu aproximativ 40% mai mare față de generația anterioară, iar îmbunătățirile pentru tranzistorii logici ar putea fi chiar mai mari.

Deși arhitectura nanostack seamănă ca idee cu tranzistorii CFET studiați de alți producători, IBM spune că metoda sa este diferită. În loc să construiască toate componentele într-un singur proces pe aceeași placă, compania separă etapele și apoi combină structurile obținute.

Această direcție ar putea deveni una dintre soluțiile importante pentru industria semiconductorilor, pe măsură ce apropierea de limitele fizice ale miniaturizării devine tot mai evidentă.

Totuși, tehnologia IBM este momentan în faza de demonstrație și nu este încă destinată producției comerciale de masă. Compania folosește aceste cercetări pentru a arăta ce ar putea urma după generațiile actuale de cipuri și pentru a influența viitoarele procese de fabricație.