2021年5月6日消息,IBM宣布制造出了全球第一颗2nm工艺的半导体芯片,这对于全球半导体领域简直犹如一记“炸雷”。

国际商业机器公司或万国商业机器公司,简称IBM(International Business Machines Corporation)。总公司在纽约州阿蒙克市。1911年托马斯·沃森创立于美国,是全球最大的信息技术和业务解决方案公司,拥有全球雇员 31万多人,业务遍及160多个国家和地区。

  该公司创立时的主要业务为商业打字机,之后转为文字处理机,然后到计算机和有关服务,2011年IBM在中韩两国行贿被罚1000万美元。2013年9月19日,IBM收购了英国商业软件厂商Daeja Image Systems,打算将其并入软件集团和企业内容管理(ECM)业务。2014年1月9日,IBM宣布斥资10亿美元组建新部门,负责公司最新电脑系统Watson。

    再看IBM的主页,都在做系统业务和云计算业务上去了,没看到正经的芯片业务。其实IBM并没有自己的晶圆厂,2014年其制造工厂卖给了格芯,但两者签署了10年合作协议,另外,IBM也和三星、Intel保持合作。

     最近两年半导体芯片成为了全球关注的焦点。一个国家芯片技术的发展关系到很多科技领域的进步,因此,芯片技术的突破变得非常重要。

而现在IBM突然宣布造出了2nmEUV芯片,也就是说摩尔定律再次被打破。其实芯片从100nm发展到5nm以及3nm以下,每一步的突破对芯片的高性能和低功耗都是巨大的挑战。

如果芯片突破3nm制程之后,那么面临最大的问题就是摩尔定律将失效。一旦摩尔定律失效,我们现在固有的芯片结构体系也会随之失灵,这对于整个芯片行业来说都是一个非常难解决的问题。

那么IBM是怎么解决这个难题的呢?

据IBM介绍,此次2nm芯片是采用GAA技术——环绕栅极晶体管。IBM通过使用底介电隔离通道,实现了12nm的栅长,其中内部间隔是第二代干法设计,很大程度地帮助了纳米片的开发。

在性能和功耗方面,IBM表示,相同电力消耗下,2nm芯片比现在的7nm芯片性能提高45%,相反在相同的性能下,功耗也降低了75%。

在指甲盖大小面积内,能容纳500亿颗晶体管,相比台积电5nm芯片的两倍,这也意味着2nm芯片比5nm芯片更小,性能更强且功耗更低。

2nm芯片的影响

IBM研究部高级副总裁兼总监DaríoGil表示:“这种新型2纳米芯片所体现的IBM创新对整个半导体和IT行业至关重要。

IBM的三栈GAA工艺使用75nm的单元高度,40nm的单元宽度,单个纳米片(nanosheet)的高度为5nm,纳米片间距为5nm,栅间距(CPP)为44nm,栅极长度(gate length)是12nm。

那么2nm芯片会对我们的生活有什么影响?

首先,使用2nm芯片的手机电池寿命会增加三倍,也就是说一个星期只需要设备充一次电,其次,访问互联网的速度会更快,极大的加快笔记本电脑的功能,更重要的是,会加快自动驾驶技术的进步,让自动驾驶更安全。

无论怎么说,IBM的突破推动了全球半导体行业的发展,同时也加快了高科技时代的到来。

根据此前台积电公布相关信息,相比5nm制程,3nm相同功耗下性能可提升10～15%,预计能在2021年第四季度实现量产。