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前不久，IBM公布(bu)了世界上第一個(ge)2納米晶(jing)體管技術的(de)概念驗證。初步預測顯示，與當今的(de)7nm處理(li)器(qi)相(xiang)比，這(zhe)一突(tu)破可能使性(xing)能提(ti)高(gao)45%，能耗降低(di)75%。
雖(sui)然2nm技術距離進入(ru)設備還(huan)有幾(ji)年的(de)時間，但IBM的(de)成功可能會惠及大部分芯片行業。雖(sui)然AMD和臺積電(dian)近年來(lai)的(de)進步使它們(men)在市場上處(chu)于競爭(zheng)地位，但2nm的(de)實施將把三星、GlobalFoundries和英特爾拉入(ru)芯片制造的(de)新十年。
對于(yu)買家(jia)來說，競(jing)爭加(jia)劇和新能(neng)力(li)的預測可能(neng)意(yi)味(wei)著處理能(neng)力(li)、能(neng)源和空(kong)間節省的巨(ju)大收益(yi)。
IBM的(de)(de)(de)最新創新將為(wei)整個半導體(ti)行業(ye)帶來新的(de)(de)(de)特性(xing)和功能(neng)，并最終為(wei)從智能(neng)手機到超(chao)級計算機的(de)(de)(de)所有購買者帶來新的(de)(de)(de)特性(xing)和功能(neng)。
IBM的最新創新：Nanosheets和GAAFET
從(cong)位于紐約的奧爾巴尼納米技(ji)術(shu)綜合(he)體(ti)開始，IBM的半導體(ti)開發(fa)工作(zuo)繼(ji)續為創(chuang)新提供渠道(dao)。IBM對芯(xin)片技(ji)術(shu)的貢獻不容小(xiao)覷，從(cong)制作(zuo)第一個7nm和5nm節點技(ji)術(shu)到單元DRAM和3D芯(xin)片堆(dui)疊。
與(yu)過去15年(nian)的晶體管不(bu)同，IBM的2nm設計特別沒有使用FinFET架構。取而(er)代之的是(shi)，創新(xin)者選擇(ze)了世界上第一(yi)個超薄納米片(pian)堆棧，這些納米片(pian)組合在一(yi)起產(chan)生了一(yi)個被稱為(wei)GAAFET的柵極。
對于IBM產品，2nm晶(jing)體(ti)管將(jiang)成為(wei)其用(yong)于服務器處理器的POWER系(xi)列和(he)(he)用(yong)于大(da)型機(ji)的zArchitecture的核心。三星和(he)(he)GlobalFoundries作為(wei)預期的制(zhi)造合作伙(huo)伴，最新的芯片設計可能會(hui)在2024年推出。
2nm的特性
使(shi)用IBM的(de)納米(mi)片技術，2nm設計(ji)將在大(da)約(yue)指甲大(da)小的(de)空間中安裝(zhuang)多(duo)達(da)500億個(ge)晶(jing)體(ti)(ti)管，高于(yu)2017年5nm提供(gong)的(de)300億個(ge)。隨著更多(duo)晶(jing)體(ti)(ti)管的(de)裝(zhuang)入(ru)，IBM還注(zhu)入(ru)了更多(duo)與人工智(zhi)能、云計(ji)算和安全。
IBM概述(shu)的預期收益(yi)包括：手機電池(chi)壽(shou)命增加4倍；減少數(shu)據中(zhong)心的碳(tan)足跡；提高筆記(ji)本電腦(nao)運行速度(du)；更快的物體(ti)檢測(ce)。
對(dui)于(yu)該公告，IBM研究部高(gao)級副總裁兼(jian)總監Darío Gil表示：IBM的(de)創新體現在這(zhe)款新的(de)2nm芯(xin)片上，對(dui)整個半導體和IT行業(ye)都至關(guan)重要。它是IBM應(ying)對(dui)硬技(ji)術(shu)挑戰方法(fa)的(de)產物(wu)，并展示了(le)如(ru)何通過(guo)持(chi)續投資和協作(zuo)研發(fa)生態系統方法(fa)實(shi)現突破。
即將推出：POWER10
該(gai)公(gong)告發布(bu)之際，IBM準備推出POWER10 CPU系(xi)列。在7納米(mi)外(wai)形規(gui)格中，最(zui)新迭代的能(neng)效、工作(zuo)負載容(rong)量和容(rong)器(qi)密度(du)是POWER9的三(san)倍。其他功能(neng)包括：
內(nei)存啟(qi)動：支持多PB內(nei)存集(ji)群和密集(ji)型工作負(fu)載；
硬件支持的安全性(xing)：其(qi)前身AES加(jia)密(mi)功能的4倍；
矩陣數(shu)學(xue)加(jia)速(su)器(qi)：用于(yu)FP32、BFloat16和(he)INT8計(ji)算的AI推理(li)速(su)度(du)提高20倍(bei)；
適合(he)混合(he)云環境，IBM的(de)POWER10與紅帽(mao)OpenShift共同(tong)優化容(rong)器(qi)編排。目前，IBM最新(xin)芯片的(de)制造(zao)屬于(yu)行業領先的(de)三星。
IBM的突破會讓英特爾受益嗎？
英(ying)特(te)爾(er)和IBM的(de)合作(zuo)關系可以追(zhui)溯(su)到(dao)近40年(nian)前，因此IBM的(de)2nm成就對英(ying)特(te)爾(er)來(lai)說是(shi)個好(hao)消息。雖然英(ying)特(te)爾(er)不是(shi)IBM的(de)主要(yao)制造(zao)商，但一些分析師(shi)預(yu)測，這項創新將為英(ying)特(te)爾(er)提供跳過摩爾(er)定律一代的(de)資源(yuan)。
從投資(zi)200億美元開發(fa)7nm以在2022年發(fa)布，英特爾可能(neng)會(hui)在2024年跳到2nm開發(fa)。在那之前幾年，AMD和臺積電擁有(you)(you)競爭優勢，英特爾有(you)(you)機會(hui)迎接挑戰。
行業影響和IBM聯合開發聯盟
GAAFET芯片設計和(he)IBM 2nm的成功實施對(dui)行業來說(shuo)是個大新聞。雖然這個概念(nian)并(bing)不新鮮，但IBM是第一個讓(rang)它(ta)發揮作用的公司，其他半導體市場也會適應。
整個(ge)(ge)行(xing)業(ye)可能會取得進(jin)展，為了保(bao)持(chi)競爭力，每個(ge)(ge)供(gong)應商都投入了數十億(yi)美元用于研(yan)發(fa)和(he)(he)資(zi)本投資(zi)。通過交流和(he)(he)信(xin)息(xi)共享(xiang)的窗口(kou)，IBM聯合開發(fa)聯盟是商業(ye)創新如(ru)何(he)推動整個(ge)(ge)行(xing)業(ye)向前發(fa)展的案例研(yan)究。從三星和(he)(he)英特爾到AMD、臺(tai)積電、英偉達等(deng)，IBM為許多行(xing)業(ye)供(gong)應商提(ti)供(gong)支持(chi)。
到2020年(nian)代中期，預計2nm將成為主導處理(li)器，我們都(dou)使用的(de)操作設(she)備(bei)將看到更快(kuai)的(de)處理(li)速度、更低的(de)能耗和電池壽命的(de)大幅增加。
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