IBMs 0,7 nm-chip fungerar. Fabriken som tillverkar det finns ännu inte

IBMs forskningslaboratorium i Albany, New York, har byggt ett fungerande chip på 0,7 nanometer — under 1 nm-gränsen som många ingenjörer trodde skulle ta ett decennium att nå. Chipet rymmer nästan 100 miljarder transistorer på en yta stor som en nagel. Laboratoriebeviset är verkligt. Kommersiell storskalig produktion dröjer minst fem år.

Arkitekturen kallas nanostack och fungerar genom att stapla transistorer i två vertikala lager istället för ett enda platt lager. Varje lager innehåller tre nanosblad, var och en 15 atomer tjock, förskjutna relativt varandra för att förenkla ledningsdragningen och minska defektfrekvensen. TSMCs 2nm-process, den kommersiella toppstandarden i massproduktion i år, använder ett platt enkellagerdesign. IBM har lagt till ett andra våningsplan.

Prestandaskillnaden mot IBMs egna 2nm-chip från 2021 är påtaglig: 50% mer beräkningskraft vid samma energiförbrukning, eller 70% bättre energieffektivitet för samma arbetsbelastning. SRAM-tätheten förbättras med 40%. För AI-datacenteroperatörer — som gemensamt spenderade ungefär 300 miljarder dollar på beräkningsinfrastruktur 2025 — är den 70-procentiga effektivitetsvinsten inte ett abstrakt mått. Det skulle förändra ekonomin för datacenterbyggnation och sänka elräkningarna som nu är den dominanta driftkostnaden för AI-inferens.

IBM samarbetade med Lam Research, Tokyo Electron, SCREEN och ASML om de processverktyg som krävs för nanostacktillverkning. Inget av dessa företag har meddelat en produktionstidplan. IBMs egna roadmap beräknar kommersiell adoption om minst fem år; MIT Technology Reviews analys sätter siffran på tio år för brett genomslag. Orsakerna är tekniska. Vertikal transistorstappling mångdubblar felmoder, och den termiska budgeten är snäv: allt som bearbetas i det andra lagret måste hålla sig under 400°C, annars degraderas anslutningarna i det första lagret.

Vad nanostack fastställer är att transistortätheten kan fortsätta att fördubblas. Frågan som cirkulerat i halvledarindustrin i år — om Moores lag hade nått en fysisk vägg — har ett svar: inte än. Vägen framåt är vertikal. IBMs roadmap för halvledare projicerar minst ett decennium av ytterligare skalning baserat på nanostack. De första kommersiella chipsen med denna densitet väntas inte förrän 2031.

Taggar: ASML, IBM, nanostack, semiconductors, TSMC