IBM создала чип нового поколения: почти 100 млрд транзисторов в одном корпусе

Корпорация IBM представила передовую полупроводниковую платформу Nanostack, позволяющую разместить почти 100 миллиардов транзисторов на площади, сопоставимой с размером ногтя. Достигнутая плотность компоновки компонентов практически в два раза превышает показатели предыдущих разработок компании, открывая широкие возможности для создания высокопроизводительных и энергосберегающих вычислительных комплексов, ориентированных на задачи искусственного интеллекта.

Ключевой особенностью анонса стал статус первой в мире технологии класса «менее 1 нанометра». Важно понимать, что это обозначение носит скорее маркетинговый и технологический характер, а не отражает физические габариты транзисторов. Сегодняшнее производство уперлось в физические барьеры: при переходе к столь малым масштабам возникают критические квантовые эффекты и токи утечки. Термин «0,7 нм» (или «узел 7 ангстрем») характеризует поколение интеграции и уровень эффективности, тогда как в XX веке маркировка техпроцесса действительно соответствовала физическим размерам элементов.

Фундаментальным отличием Nanostack стала вертикальная компоновка: транзисторы теперь располагаются не только в одной плоскости, но и друг над другом. Это позволяет наращивать плотность интеграции даже в условиях, когда классическое уменьшение топологических размеров практически достигло своего предела. Базовая ячейка состоит из пары вертикально объединенных транзисторов, каждый из которых включает тройку кремниевых нанолистов толщиной около 5 нанометров (примерно 15 атомных слоев).

Эта разработка является эволюционным продолжением концепции нанолистовых транзисторов, представленной IBM еще в 2021 году для 2-нм техпроцесса. По данным компании, внедрение Nanostack обеспечивает прирост вычислительной мощности до 50% или снижение энергопотребления на 70% по сравнению с предыдущим поколением чипов. Такие показатели критически важны для дата-центров, где ИИ-инфраструктура становится одним из главных потребителей электроэнергии.

В дополнение к транзисторам на симпозиуме VLSI 2026 инженеры IBM продемонстрировали прогресс в области статической памяти (SRAM). Благодаря переходу на шахматную топологию транзисторных каналов плотность размещения SRAM-ячеек удалось поднять на 40%. Это существенный успех, так как в последние годы прогресс масштабирования кэш-памяти практически остановился, создавая «бутылочное горлышко» для производительности процессоров.

Хотя IBM не занимается массовым производством чипов, компания является ключевым поставщиком интеллектуальной собственности для индустрии. Партнеры корпорации, такие как Rapidus и Samsung, активно внедряют эти наработки. Более того, опыт IBM стал отраслевым стандартом: нанолистовые транзисторы сегодня лежат в основе практически всех передовых решений мировых гигантов, включая TSMC.

В IBM прогнозируют, что серийное использование архитектуры Nanostack начнется в ближайшие пять лет, а в течение десятилетия технология может стать доминирующим отраслевым стандартом. Для сферы искусственного интеллекта это означает качественный скачок, позволяющий поддерживать экспоненциальный рост производительности без кратного увеличения энергетических затрат.

Источник: iXBT