Корпорация IBM первой в мире перешагнула психологическую и физическую отметку в 1 нанометр. Инженеры показали технологию производства 0,7-нм чипов на базе принципиально новой трёхмерной архитектуры. Главная цель — обойти физические пределы, в которые упёрлась современная микроэлектроника.
Размеры впечатляют: на кристалле площадью с человеческий ноготь уместились 100 миллиардов транзисторов. Это в два раза плотнее, чем в 2-нанометровых решениях, которые IBM показывала 5 лет назад, в 2021-году.
Практическая польза очевидна. Чипы нового поколения станут на 50% быстрее или снизят потребление энергии на 70% по сравнению с 2-нм техпроцессом. Такие мощности критически нужны для обучения нейросетей, облачных вычислений и умной потребительской электроники.
Полупроводниковая индустрия давно бьёт тревогу: классическая плоская компоновка исчерпала себя. В IBM уверены, что их трёхмерная архитектура обойдёт закон Мура и позволит масштабировать чипы вплоть до размеров отдельных атомов.
За пределами традиционного масштабирования
Секрет кроется в новой конструкции транзистора — nanostack. Разработчики называют её первой успешной 3D-архитектурой на базе нанолистов (nanosheet).
Вместо привычной плоскости транзисторы теперь «строят» вертикально, в шахматном порядке. Места на кристалле требуется меньше, а компонентов влезает больше. Более того, слои можно собирать из разных материалов. Это развязывает инженерам руки: теперь производительность и энергоэффективность можно настраивать независимо друг от друга.
«Мы выходим за рамки нанометровой эры прямиком к атомным масштабам. С архитектурой nanostack мы не просто уменьшаем транзисторы. Мы заново изобретаем правила в производстве микросхем» — отмечает директор IBM Research Джей Гамбетта (Jay Gambetta).
Слова подкреплены делом. Исследователи успешно интегрировали КМОП-структуры (CMOS) с помощью ультратонкого диэлектрика и продемонстрировали работу функционального инвертора.
Лабораторные тесты доказали главное: такие чипы действительно можно производить на фабриках, и они исправно считают.
Отдельная победа — работа с памятью. Размер ячейки SRAM удалось ужать на 40%. Для рынка это означает появление более плотных и эффективных процессоров, способных переваривать гигантские массивы данных для ИИ.
Дорожная карта на ближайшее десятилетие
В IBM считают, что потенциала nanostack хватит как минимум на 10 лет стабильного развития индустрии.
Стоит оговориться: названия техпроцессов вроде «0,7 нм» (или 7 ангстрем) сегодня уже не отражают реальные размеры затвора транзистора. Это скорее маркетинговый маркер поколения. Но сам факт создания такой технологии доказывает, что миниатюризация за пределами одного нанометра — реальность.
Разработку ведут в исследовательском центре микроэлектроники IBM в Олбани, штат Нью-Йорк. Именно там планируют развернуть передовую систему EUV-литографии с высокой числовой апертурой (High NA EUV) от нидерландской ASML. Без этих гигантских машин будущее производство сверхплотных чипов попросту невозможно.
Чтобы быстрее довести технологию до конвейера, IBM объединила усилия с Lam Research, Tokyo Electron и SCREEN Semiconductor Solutions. Партнёры уже выпустили первые рабочие прототипы на базе High NA EUV.
До коммерческого запуска чипов с архитектурой nanostack остаётся около 5 лет. Детали своего достижения компания раскрыла на профильном симпозиуме VLSI 2026.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU