IBM оголосила про прорив у напівпровідникових технологіях, який може стати поворотним моментом для всієї мікроелектроніки. Компанія представила концепцію та експериментальні результати чипів із технологією, що виходить за межу 1 нанометра — до рівня 0,7 нм (7 ангстремів). Це найменший техпроцес, коли-небудь продемонстрований у галузі, яка вже наближається до фізичних меж класичного масштабування транзисторів.
У центрі нової розробки — принципово нова транзисторна архітектура під назвою nanostack. На відміну від сучасних nanosheet-рішень, які вже вважаються передовими, IBM запропонувала тривимірну структуру, де транзистори не просто зменшуються, а вертикально нашаровуються. Це дозволяє значно збільшити щільність елементів на кристалі та ефективніше використовувати площу кремнію.
За оцінками дослідників, нова архітектура дозволяє розмістити майже 100 мільярдів транзисторів на площі, співмірній із нігтем. Це майже вдвічі більше, ніж у 2-нм поколінні IBM, представленому у 2021 році. У практичному вимірі це може означати або до 50% вищу продуктивність, або до 70% кращу енергоефективність — залежно від конфігурації чипа.
Окремий прорив полягає в тому, що nanostack дозволяє комбінувати різні матеріали в різних шарах структури. Це означає, що кожен рівень транзисторів можна оптимізувати під власні задачі — швидкість, енергоспоживання або стабільність. Такий підхід відкриває новий рівень гнучкості для проєктування процесорів, особливо для задач штучного інтелекту та хмарних обчислень.
IBM також повідомляє, що технологія вже пройшла експериментальну перевірку: продемонстровано роботу CMOS-структур, включно з базовими логічними елементами. Окремо підтверджено 40% покращення масштабування SRAM, що критично важливо для AI-навантажень із великим обсягом пам’яті та високою пропускною здатністю.
Хоча термін “0,7 нм” у сучасній індустрії радше позначає покоління технології, а не буквальний розмір елементів, IBM фактично показує, що подальше зменшення транзисторів усе ще можливе — просто вже не в класичній площинній логіці. Компанія прогнозує, що nanostack може стати основою розвитку напівпровідників щонайменше на наступне десятиліття.
Важливу роль у реалізації цього напрямку відіграє дослідницький центр IBM в Олбані (штат Нью-Йорк), де компанія працює разом із партнерами над технологіями літографії нового покоління, зокрема High-NA EUV. Саме ці інструменти дозволяють створювати структури з надзвичайно високою точністю, необхідною для ангстремного рівня виробництва.
Попри те, що до масового виробництва ще кілька років, IBM уже окреслює орієнтир — можливий запуск технології в комерційне використання протягом наступних п’яти років. І якщо ці прогнози справдяться, індустрія може увійти в нову епоху, де межа між фізикою атомів і інженерією процесорів стане ще менш помітною.
