IBM推出全球首款亚纳米芯片

研究人员手持 IBM 的 1 纳米以下节点芯片 [图片来源：IBM]

纽约，2026年6月25日，IBM发布了其所谓的“半导体领域重大突破”，推出了全球首款亚纳米芯片技术。这项全新的芯片“节点”（即制造工艺及其设计规则）能够在指甲盖大小的芯片上集成1000亿个晶体管，密度几乎是IBM 2纳米节点芯片的两倍。IBM的2纳米节点芯片于2021年发布，曾彻底革新了整个行业。实现亚纳米级工艺是迈向更小、更强大、更节能芯片道路上的关键里程碑。

如今，晶体管节点的名称不再指精确的物理尺寸，而是代表制造技术的代际传承。在这种情况下，它意味着原子级的工程设计——晶体管由三层厚度均为 5 纳米（约 15 个原子）的薄片组成，薄片之间的距离为 9 纳米。 

IBM研究院半导体全球研发副总裁卜慧明在本周早些时候的一次线上新闻发布会上表示：“我们已经进入了一个介于魔法和物理之间的半导体制造领域。我们实际上是逐个原子沉积每一层。”

 [图片来源：IBM]

这项芯片突破不仅仅在于更小的晶体管，它还引入了一种全新的“纳米堆叠”（Nanostack）架构。这项创新建立在2纳米芯片工艺中使用的纳米片架构之上。在这种架构中，晶体管排列在薄膜上，这些薄膜紧密堆叠在一起，并被栅极包围。

在亚纳米芯片中，成堆叠的晶体管错落排列在两片独立的晶圆上，这两片晶圆通过一种创新的介电键合技术连接在一起。这就像普通的千层蛋糕和棋盘格蛋糕之间的区别。

IBM在已公布的技术成果中预测，新款芯片的性能将比IBM现有的2纳米制程芯片提升高达50%，能效将提升高达70%，从而助力从生成式人工智能、云基础设施到下一代电子设备等各类应用的规模化发展。该公司还宣称，静态随机存取存储器（SRAM）的性能提升了40%，这对于人工智能推理至关重要。IBM表示，该芯片的底层架构可根据CPU、GPU和移动芯片进行定制。 

IBM 预计纳米堆叠技术最早将在 1 纳米以下节点得到应用，并认为最早在未来 5 年内即可实现量产。目前，该公司正与日本晶圆代工厂Rapidus合作，扩大2纳米工艺芯片的生产规模。此外，三大晶圆代工厂——英特尔、三星和台积电——均已开始采用IBM开发的2纳米技术进行芯片量产。

IBM研究院院长Jay Gambetta表示，IBM将在“稍后”公布亚纳米芯片的制造合作伙伴。“随着2纳米成为行业标准，我们预计这将是技术的又一次飞跃。我们希望它能成为未来的平台。”