В IBM представили технологию производства чипов с технологическим узлом менее 1 нм, которая повышает плотность интеграции элементов и позволяет уменьшить размеры основных структур транзисторов до уровня 0,7 нм (7 ангстрем). Кремниевый чип размером с ноготь на ее основе вмещает почти 100 млрд транзисторов, что почти вдвое превышает плотность 2-нанометровых чипов IBM, объявленных в 2021 году. Как ожидают, он обеспечит до 50% более высокую производительность или на 70% большую энергоэффективность по сравнению с ними.

Благодаря ряду структурных и материаловедческих инноваций, включая трехмерную архитектуру nanostack, остается возможным дальнейший рост производительности и энергоэффективности даже тогда, когда  размеры элементов чипа приближаются к атомным размерам, а отрасль сталкивается с физическими ограничениями традиционного масштабирования чипов, утверждают в IBM.

Технология IBM nanostack основана на архитектуре нанолистов и развивает ее за счет вертикального размещения элементов микросхемы в несколько слоев с чрезвычайно короткими соединениями для обмена данными между ними. Внутри каждого слоя могут применяться различные комбинации материалов, оптимизируя производительность и энергоэффективность самого слоя или всего транзистора для решения конкретной задачи.

Источник: IBM

В IBM экспериментально подтвердили работоспособность архитектуры nanostack на основных элементах и базовой логической схеме, включая работу КМОП-инвертора с ожидаемыми параметрами и КМОП-интеграцию, что подтверждает практическую реализуемость разработанной технологоии.

Исследователи IBM продемонстрировали, что новая архитектура обеспечивает 40-процентное масштабирование (за счет уменьшения  размеров ячейки) статической оперативной памяти SRAM, позволяя создавать гораздо более эффективные чипы, а также удовлетворяя требования к высокой пропускной способности данных, предъявляемые современными системами искусственного интеллекта.

SRAM - очень быстрая встроенная память, которую используют для кэша и в ИИ‑чипах. По оценкам IBM, ИИ-ускоритель, созданный на базе чипов с новой технологией, способен в шесть раз опередить по производительности сущестующие решения.

В IBM считают, что при наиболее оптимистичном сценарии развития технология nanostack может быть внедрена в производство примерно через 5 лет.