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沧州LED照明IBM发布全球首个2nm芯片制造技术

文章来源:www.hbrcled.com 作者:瑞彩科技 浏览: 发布时间2021-05-10 08:04【

文章转自:CINNO


5月6日消息,IBM宣布造出了全球第 一颗2nm工艺的半导体芯片。核心指标方面,IBM称该2nm芯片的晶体管密度(MTr/mm2,每平方毫米多少百万颗晶体管)为333.33,几乎是台积电5nm的两倍,也比外界预估台积电3nm工艺的292.21 MTr/mm2要高。

IBM称,在运行速度方面,与当前许多笔记本电脑和手机中使用的主流7nm芯片相比,IBM的这颗2nm芯片计算速度要快45%,能源效率也高出75%,电池寿命最 高可提升4倍,这代表用户每4天仅需为设备充电1次。

另外,相较于当前最先进的5nm芯片(目前仅有苹果iPhone 12等旗舰智能手机才有使用),这颗2nm芯片的体积将更小、速度也更快,未来有助于提升网络连接和数据处理速度,并提升自动驾驶汽车检测物体的反应时间。


据悉,台积电和三星目前正在生产5nm芯片,英特尔则致力于7nm芯片技术。按投产进度来看,台积电目前计划在今年年底开工投产的4nm芯片工艺,大批量生产要等到2022年;3nm芯片技术投产进程预计更晚,要到2022年下半年;2nm芯片技术更是仍处于相对早期的开发阶段。


换言之,在150平方毫米也就是指甲盖大小面积内,就能容纳500亿颗晶体管。


实际上,IBM此前也是率先造出7nm(2015年)和5nm(2017年)芯片的厂商,在电压等指标的定义上很早就拿下主导权。


回到此次的2nm上,采用的是GAA(环绕栅极晶体管)技术,三层。IBM介绍,这是第 一次使用底介电隔离通道,它可以实现12 nm的栅长,其内部间隔是第二代干法设计,有助于纳米片的开发。这也是第 一次使用EUV曝光FEOL部分过程。


关于GAA晶体管技术,三星3nm、Intel 5nm以及台积电2nm均将首次采用。


自研2nm晶体管技术,惠及产业下游芯片制造代工厂


IBM曾是一家主要的芯片制造商,现已将起大量芯片生产外包给三星电子。但IBM在美国纽约纽约州奥尔巴尼(Albany)仍保留着一个芯片制造研究中心。该中心负责芯片研究,并与三星和英特尔签署了联合技术开发协议,以使用IBM的芯片制造技术进行生产。


2014年,IBM将旗下Microelectronics半导体部门出售给世界第三大专业晶圆代工厂GlobalFoundries(格芯)时,IBM就已经宣告退出芯片代工业务。芯片生产部分最后仍会交给三星电子、格芯、英特尔、台积电等产业链下游企业。


Seeking Alpha认为,IBM推出全球首款2nm芯片,这可能使英特尔和三星代工厂受益。

据The Verge,台积电和三星目前正在生产5nm芯片。英特尔仍在努力使其7纳米节点脱颖而出。台积电正计划在年底前开始其4nm芯片工艺的早期生产,并于2022年实现批量生产。它的3nm节点预计要到2022年下半年,而2nm芯片仍处于相对较早的开发阶段。这意味着,目前产业链下游芯片代工厂无法生产2nm芯片。


所以,IBM只负责芯片IC技术研究、设计部分,这颗全球首个2nm芯片目前依然是在概念(PPT)阶段,用于研发用途,距离最后量产依然有很长的路要走。


根据nextplatform报道,目前担任IBM混合云研究副总裁的Mukesh Khare带领其完成了2nm技术的突破。


资料显示,Khare在1999年到2003年间,从事90纳米SOI工艺的开发,该工艺将IBM Power4和Power4+推向市场,他随后又负责了65纳米和45纳米SOI的推进,之后他对对用于Power7的32纳米技术进行了研究。Khare曾担任奥尔巴尼纳米技术中心的半导体研究总监。


具体来说,IBM今天展示的这项技术,更多是芯片制造中最基础部分——晶体管的改进。


距离量产还有数年时间


有业内人士指出,IBM的这颗2nm芯片的最后去向,很可能是该公司的云服务器当中,从而提升该数据中心的计算能力。


IBM表示,凭借IBM研究院在7 nm技术方面取得的进展,该公司研发的第 一款商业化芯片产品将于今年晚些时候在基于Powe10的IBM Power Systems中首次亮相。


事实上,IBM早就将芯片制造部分交出去了,其更多拥有的是无晶圆业务部门,只负责上游芯片设计、研究之类的,所以突然发布了新的芯片技术,外界疑问大过肯定。


anandtech指,IBM是全球领先的未来半导体技术研究中心之一,尽管没有自己的芯片代工产品,但IBM与其他制造商合作为自己的制造设施开发IP,这是其一直保留芯片研发部门的原因之一。


需要指出的是,IBM在数据中心方面一直投入了大量资金与精力,并取得了一些效果。


所以,2nm芯片的算力提升对于IBM来说至关重要,也是其在行业提升的重要助力。


今年4月,IBM发布2021财年一季度财报。报告显示,IBM一季度营收为177.30亿美元,比去年同期的175.71亿美元增长1%;净利润为9.55亿美元,同比下降19%。但该公司云及认知软件部门,营收同比增长4%。


IBM表示,距离将上述技术投入量产还需花费数年时间,接下来,该公司计划继续研究与开发用于消费电子产品的2nm芯片技术。

来源:快科技、钛科技



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