O nouă arhitectură de cip dezvoltată de IBM poate integra aproape 100 de miliarde de tranzistori pe un cip de dimensiunea unei unghii umane - aproape dublu față de densitatea tranzistorilor din generația anterioară de tehnologie a companiei. Creșterea rezultată a performanței de calcul și a eficienței energetice provine din ceea ce IBM descrie drept „prima tehnologie de cip din lume sub 1 nanometru” destinată centrelor de date AI. Companie spune și că este „cea mai mică și mai puternică tehnologie de cip din lume”.
„Nu este doar un pas incremental, ci un salt semnificativ înainte”, a declarat Jay Gambetta, director IBM Research și IBM Fellow, într-o prezentare pentru presă. El a descris noua tehnologie ca „indicând un viitor în care calculatoarele devin semnificativ mai puternice fără o creștere corespunzătoare a consumului de energie”.
› Vezi galeria foto ‹
Ce înseamnă, mai exact, „prima tehnologie de cip sub 1 nanometru”
Este important să clarificăm ce înseamnă „prima tehnologie de cip sub 1 nanometru”, deoarece în practică este imposibil să construiești în mod fiabil tranzistori și alte componente funcționale mai mici de 1 nanometru din cauza limitărilor fizice.
În realitate, IBM susține că noua sa arhitectură „nanostack” poate oferi îmbunătățiri de performanță echivalente cu cele ale unui cip teoretic care ar avea caracteristici fizice sub 1 nanometru.
Mai exact, IBM descrie noua tehnologie ca fiind construită la nodul de 0,7 nanometri, pe care l-a denumit nodul de 7 angstromi, deoarece 1 nanometru înseamnă 10 angstromi.
Totuși, aceste denumiri de „noduri” nu reflectă dimensiunile fizice reale ale componentelor cipurilor IBM. În anii ’70 și ’80, dimensiunea nodului tehnologic corespundea efectiv dimensiunilor fizice ale tranzistorilor (de exemplu 180 nanometri), însă acest lucru nu mai este valabil de decenii, mai ales în generațiile recente de 3 sau 2 nanometri, potrivit Ars Technica.
Pentru a depăși limitele fizice ale miniaturizării, noua arhitectură nanostack a IBM suprapune vertical tranzistori într-o structură eșalonată, pentru a înghesui mai mulți tranzistori în același spațiu. Această arhitectură se bazează pe dezvoltarea anterioară a tranzistorilor de tip nanosheet, care au stat la baza nodului de 2 nanometri introdus în 2021.
Unitatea de bază a arhitecturii nanostack este formată din doi tranzistori suprapuși și lipiți împreună. Fiecare tranzistor este compus din trei nanosheet-uri cu grosimea de 5 nanometri fiecare, echivalentul a aproximativ 15 rânduri de atomi de siliciu. Între fiecare nanosheet există o distanță de aproximativ 9 nanometri.
Creșteri de performanță pentru era AI
Arhitectura nanostack ar putea aduce o creștere de până la 50% a performanței de calcul sau o îmbunătățire de 70% a eficienței energetice față de generația anterioară de cipuri pe 2 nanometri, potrivit estimărilor din rapoartele tehnice ale companiei. IBM a prezentat această arhitectură la Simpozionul IEEE VLSI Technology and Circuits 2025, desfășurat la Kyoto, Japonia.
Cercetătorii IBM au arătat, de asemenea, că nanostack poate îmbunătăți scalarea memoriei SRAM cu 40%, în cadrul simpozionului VLSI 2026. SRAM este o memorie rapidă, dar consumatoare de energie, esențială pentru multe aplicații AI.
Această îmbunătățire este posibilă datorită unui design „staggered-channel” pentru celulele de memorie SRAM — unități formate din șase tranzistori — care reduce înălțimea celulei cu 40% și permite integrarea unei cantități mai mari de memorie în același spațiu de cip.
Acest lucru este important pentru proiectanții de cipuri orientați către sarcini AI, mai ales că scalarea SRAM a încetinit semnificativ în generațiile recente. De exemplu, între generațiile de 3 nanometri și 2 nanometri, îmbunătățirile au fost de doar câteva procente.
„Va înlocui nanosheet ca tehnologie mainstream în fabricile de top”
IBM nu produce direct cipuri comerciale pentru centre de date sau dispozitive de consum, ci colaborează cu producători precum Rapidus din Japonia pentru fabricarea cipurilor de 2 nanometri sau cu Samsung din Coreea de Sud pentru comercializarea unor tehnologii similare.
Alte companii au dezvoltat tehnologii similare independent. De exemplu, TSMC din Taiwan a dezvoltat tranzistori de tip nanosheet pentru propria tehnologie de 2 nanometri.
„Nanosheet a devenit baza următoarei generații de scalare a tranzistorilor”, a declarat Huiming Bu, vicepreședinte IBM Semiconductors Global R&D. „Astăzi, nanosheet este adoptat de toate fabricile de top pentru majoritatea cipurilor de 3 nanometri și pentru toate cipurile de 2 nanometri.”
IBM nu a numit companiile cu care ar putea colabora pentru comercializarea tehnologiei sub 1 nanometru, dar estimează că astfel de cipuri ar putea intra în producție în următorii 5–10 ani.
„Va înlocui nanosheet ca tehnologie mainstream în fabricile de top, fie că vorbim de CPU-uri sau GPU-uri”, a spus Bu. „În decurs de un deceniu, aceasta va deveni o nouă tehnologie standard pe care am inventat-o și am ajutat industria să o transforme.”
Ştiri video recomandate
