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前不久，IBM公布了世界上第一個(gè)2納米晶體管技術(shù)的概念驗(yàn)證。初步預(yù)測顯示，與當(dāng)今的7nm處理器相比，這一突破可能使性能提高45%，能耗降低75%。
雖然2nm技術(shù)距離進(jìn)入設(shè)備還有幾年的時(shí)間，但I(xiàn)BM的成功可能會惠及大部分芯片行業(yè)。雖然AMD和臺積電近年來的進(jìn)步使它們在市場上處于競爭地位，但2nm的實(shí)施將把三星、GlobalFoundries和英特爾拉入芯片制造的新十年。
對于買家來說，競爭加劇和新能力的預(yù)測可能意味著處理能力、能源和空間節(jié)省的巨大收益。
IBM的最新創(chuàng)新將為整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)帶來新的特性和功能，并最終為從智能手機(jī)到超級計(jì)算機(jī)的所有購買者帶來新的特性和功能。
IBM的最新創(chuàng)新：Nanosheets和GAAFET
從位于紐約的奧爾巴尼納米技術(shù)綜合體開始，IBM的半導(dǎo)體開發(fā)工作繼續(xù)為創(chuàng)新提供渠道。IBM對芯片技術(shù)的貢獻(xiàn)不容小覷，從制作第一個(gè)7nm和5nm節(jié)點(diǎn)技術(shù)到單元DRAM和3D芯片堆疊。
與過去15年的晶體管不同，IBM的2nm設(shè)計(jì)特別沒有使用FinFET架構(gòu)。取而代之的是，創(chuàng)新者選擇了世界上第一個(gè)超薄納米片堆棧，這些納米片組合在一起產(chǎn)生了一個(gè)被稱為GAAFET的柵極。
對于IBM產(chǎn)品，2nm晶體管將成為其用于服務(wù)器處理器的POWER系列和用于大型機(jī)的zArchitecture的核心。三星和GlobalFoundries作為預(yù)期的制造合作伙伴，最新的芯片設(shè)計(jì)可能會在2024年推出。
2nm的特性
使用IBM的納米片技術(shù)，2nm設(shè)計(jì)將在大約指甲大小的空間中安裝多達(dá)500億個(gè)晶體管，高于2017年5nm提供的300億個(gè)。隨著更多晶體管的裝入，IBM還注入了更多與人工智能、云計(jì)算和安全。
IBM概述的預(yù)期收益包括：手機(jī)電池壽命增加4倍；減少數(shù)據(jù)中心的碳足跡；提高筆記本電腦運(yùn)行速度；更快的物體檢測。
對于該公告，IBM研究部高級副總裁兼總監(jiān)Darío Gil表示：IBM的創(chuàng)新體現(xiàn)在這款新的2nm芯片上，對整個(gè)半導(dǎo)體和IT行業(yè)都至關(guān)重要。它是IBM應(yīng)對硬技術(shù)挑戰(zhàn)方法的產(chǎn)物，并展示了如何通過持續(xù)投資和協(xié)作研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)突破。
即將推出：POWER10
該公告發(fā)布之際，IBM準(zhǔn)備推出POWER10 CPU系列。在7納米外形規(guī)格中，最新迭代的能效、工作負(fù)載容量和容器密度是POWER9的三倍。其他功能包括：
內(nèi)存啟動：支持多PB內(nèi)存集群和密集型工作負(fù)載；
硬件支持的安全性：其前身AES加密功能的4倍；
矩陣數(shù)學(xué)加速器：用于FP32、BFloat16和INT8計(jì)算的AI推理速度提高20倍；
適合混合云環(huán)境，IBM的POWER10與紅帽O(jiān)penShift共同優(yōu)化容器編排。目前，IBM最新芯片的制造屬于行業(yè)領(lǐng)先的三星。
IBM的突破會讓英特爾受益嗎？
英特爾和IBM的合作關(guān)系可以追溯到近40年前，因此IBM的2nm成就對英特爾來說是個(gè)好消息。雖然英特爾不是IBM的主要制造商，但一些分析師預(yù)測，這項(xiàng)創(chuàng)新將為英特爾提供跳過摩爾定律一代的資源。
從投資200億美元開發(fā)7nm以在2022年發(fā)布，英特爾可能會在2024年跳到2nm開發(fā)。在那之前幾年，AMD和臺積電擁有競爭優(yōu)勢，英特爾有機(jī)會迎接挑戰(zhàn)。
行業(yè)影響和IBM聯(lián)合開發(fā)聯(lián)盟
GAAFET芯片設(shè)計(jì)和IBM 2nm的成功實(shí)施對行業(yè)來說是個(gè)大新聞。雖然這個(gè)概念并不新鮮，但I(xiàn)BM是第一個(gè)讓它發(fā)揮作用的公司，其他半導(dǎo)體市場也會適應(yīng)。
整個(gè)行業(yè)可能會取得進(jìn)展，為了保持競爭力，每個(gè)供應(yīng)商都投入了數(shù)十億美元用于研發(fā)和資本投資。通過交流和信息共享的窗口，IBM聯(lián)合開發(fā)聯(lián)盟是商業(yè)創(chuàng)新如何推動整個(gè)行業(yè)向前發(fā)展的案例研究。從三星和英特爾到AMD、臺積電、英偉達(dá)等，IBM為許多行業(yè)供應(yīng)商提供支持。
到2020年代中期，預(yù)計(jì)2nm將成為主導(dǎo)處理器，我們都使用的操作設(shè)備將看到更快的處理速度、更低的能耗和電池壽命的大幅增加。
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