Az IBM forradalmi áttörést jelentett be a félvezetőiparban: a vállalat csütörtökön bemutatta a világ első 1 nanométer alatti chiptechnológiáját, amely 0,7 nanométeres (vagyis 7 angströmös) gyártástechnológiára épül. Az új chip egyetlen körömméretű szilíciumlapkára közel 100 milliárd tranzisztort présel, ami közel kétszerese annak, amennyi az IBM 2021-ben bemutatott 2 nanométeres chipjén volt található.

A tesztek szerint az új technológia 50 százalékkal nagyobb teljesítményt és 70 százalékkal jobb energiahatékonyságot nyújt elődjéhez képest, és különösen nagy előrelépést jelent a generatív mesterséges intelligencia (AI) és a felhőalapú infrastruktúra területén.

Az áttörés kulcsa az IBM által kifejlesztett, nanostack nevű, teljesen új tranzisztorarchitektúra, amelyet a BBC-nek nyilatkozó Alan Woodward számítógép-tudomány professzor egy 100 szintes felhőkarcolóhoz hasonlított, míg szerinte az IBM legközelebbi versenytársai, a Samsung és az Intel a saját chipjeikkel legfeljebb 30-50 emeletes épületeknek felelnek meg. A nanostack lényege, hogy a tranzisztorokat nem csupán vízszintesen helyezik el a lapkán, hanem háromdimenziós elrendezésben egymásra is rétegzik, és az egyes rétegekben különböző anyagkombinációkat alkalmaznak a hatékonyság maximalizálása érdekében. Az architektúra emellett 40 százalékos területmegtakarítást (sűrűségnövekedést) tesz lehetővé az SRAM memóriában, ami a nagy adatigényű AI munkaterhelések szempontjából különösen jelentős.

Bár az új nanostack architektúra a várakozások szerint legkorábban öt év múlva kerülhet gyártásba, az IBM szerint a technológia legalább egy évtizedre garantálja a chipek fejlődési pályáját. A laboratóriumi áttörés és a piaci bevezetés közötti többéves fázisra azért van szükség, mert a háromdimenziós, atomi méretű struktúrák tömeggyártásához a chipek belső hűtési rendszereit, az új anyagkombinációkat és a méregdrága gyártósorokat is teljesen újra kell tervezni.

A kutatások a New York állambeli Albany félvezetőkutató-központjában folynak, ahol az IBM olyan partnerekkel dolgozik együtt, mint a Lam Research, a Tokyo Electron és a Screem Semiconductor Solutions. Az áttörés azért is különösen időszerű, mert az iparág régóta küzd a Moore-törvény fenntarthatóságával (azzal az évtizedek óta érvényes megfigyeléssel, miszerint a chipekre helyezhető tranzisztorok száma kétévente megduplázódik), amelynek határai egyre inkább fizikai korlátokba ütköznek.

Kapcsolódó cikk:

Szabad szemmel alig látható, mégis rá alapoztuk az életünket, mi az?

Bodnár Zsolt TECH 2023. február 27.

Az elmúlt 70 év technológiai forradalmát és tudományos áttöréseit az egyre kisebb mikrochipeknek köszönhetjük, amelyek méretükkel mostanra a fizika határait feszegetik. A modern civilizáció építőkockáit előállító félvezetőipar ugyanakkor mára nagy bajban van.