財聯社6月25日訊(編輯 史正丞)北京時間周四傍晚,老牌科技巨頭IBM宣布推出“全球首個亞1納米芯片技術”,展示邏輯芯片剛開始邁入“2nm時代”的當下,還有辦法繼續通過技術躍遷大幅提升能效。
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(來源:IBM)
具體而言,IBM的最新“重大半導體突破”是所謂0.7納米(7埃)節點的晶體管架構,能夠在指甲大小的芯片上集成近1000億個晶體管,密度幾乎是IBM 2021發布的2nm芯片的一倍。
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在另一篇博客中,IBM表示,如今流行的AI加速器大約能提供1,500TOPS(萬億次操作/秒)的算力,采用7埃技術的加速器可提供約7倍的性能,達到約7,000 TOPS。若用7埃芯片來訓練當今龐大、處于前沿的LLM,可以將訓練時間從約三個月大幅縮短到幾周。
為了實現這一進步,IBM開發了一種名為“納米棧”(nanostack)的新型晶體管架構。這種架構將晶體管進行垂直堆疊并錯位排列,利用三維順序集成技術,在一塊芯片上塞入更多晶體管。
該設計還解鎖了在每個堆疊層內使用不同材料組合的可能性,從而在不相互影響的情況下優化每個晶體管的性能和能效。
需要注意的是,如今晶體管節點的命名更多指向制造工藝,而并非芯片中接觸式金屬導線的寬度。在IBM的案例中,這意味著原子級工程——晶體管由三層各厚約5納米(約15個原子)的薄片構成,薄片間距為9納米。
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IBM強調,與2nm芯片相比,新芯片預計將實現顯著性能飛躍——性能提升最高可達50%,或能效提升高達70%。
IBM研究人員也證明,“納米棧”架構能夠使得SRAM(靜態隨機存取存儲器)規模提升40%。IBM聲稱,這是內存容量方面的一次巨大躍升,類似幅度的進步行業十多年來未曾見到。片上內存訪問是AI計算中的關鍵瓶頸之一,而團隊通過新的7埃米設計解決了這一問題。
與5年前不同,IBM暫未公布“亞納米芯片”的生產合作伙伴,僅表示目標在未來五年內將亞納米芯片技術商業化部署。
據悉,IBM目前正與日本代工廠Rapidus合作擴大2納米工藝芯片的制造規模,同時全球三大代工廠(臺積電、三星和英特爾)都已啟用IBM開發的2納米技術進行芯片量產。
IBM Research負責人杰伊·甘貝塔(Jay Gambetta)表示:“制造這些亞納米芯片的合作伙伴將在’稍后’公布。隨著兩納米已成為產業標準,我們預計這是下一次技術躍遷。我們希望看到它成為未來的平臺。”
(財聯社 史正丞)
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