IBM发布全球首款亚1纳米芯片技术

当地时间6月24日，IBM正式宣布推出全球首款亚1纳米（sub-1nm）芯片技术，将制程节点成功推向0.7纳米（即7埃米）的全新维度。据IBM官方介绍，这项突破性的技术成果能够在仅有指甲盖大小的芯片上，塞入近1000亿个晶体管。其晶体管集成密度相比于2021年IBM发布的2纳米芯片直接实现了翻番，标志着全球半导体逻辑微缩技术正式跨入“原子时代”。

这一跨时代成果的诞生，得益于IBM在晶体管架构和材料领域的颠覆性颠覆。为了打破传统平面或二维纳米片在1纳米以下的微缩瓶颈，IBM研究人员开发出了一种被称为“纳米堆叠（Nanostack）”的三维互补场效应晶体管（CFET）垂直堆叠架构。这种全新架构通过3D顺序集成技术，将晶体管在垂直方向上进行堆叠与交错排列。这一不仅大幅拉升了单位面积内的晶体管密度，更关键的是，它允许设计人员在不同的堆叠层中组合使用不同的半导体材料，从而实现了信号传输和功耗控制的独立优化，成功为摩尔定律的延续续命了至少十年。

从公布的各项核心性能指标来看，亚1纳米芯片展现出了极为陡峭的性能飞跃。相较于IBM此前的2纳米工艺节点，在同等功耗下，该亚1纳米技术可带来最高50%的显著性能提升；而在同等计算频率下，其能源消耗则能大幅降低达70%。如此巨大的效能跃升，对于当前正处于算力焦虑中的生成式人工智能、超大规模云基础架构以及量子计算等前沿领域而言，无疑将注入极为强劲的硬件支撑。同时，该架构还能使不可或缺的静态随机存取内存（SRAM）尺寸缩减约40%，为未来智能手机、PC等消费电子终端带来更长的续航和更强悍的本地AI处理能力。

尽管这一成果目前主要作为学术与实验室级别的测试芯片在VLSI技术研讨会上亮相，距离真正的商业化大批量产仍有一段路要走，但IBM在纽约奥尔巴尼半导体研究中心与包括阿斯麦（ASML）、泛林集团（Lam Research）等行业巨头的联合实验，已经成功验证了该技术在超薄介质键合及双通道工程等制造工艺上的可行性。IBM方面表示，基于“纳米堆叠”架构的亚1纳米技术最快有望在未来五年内实现量产落地。此举不仅提前确立了IBM在全球前沿基础算力研究领域的领跑地位，也为全球晶圆代工巨头向埃米级制程演进指明了清晰的技术演进路径。