國語5月6日，據CNN報道，美國國際商業機器公司（IBM）在週四宣布，已經研發出了壹種2納米芯片。報道稱，這是迄今爲止最小、功能最強大的微芯片。如果該技術未來得到應用，現在普遍壹天壹充電的手機可望四天壹充。不過目前這種2納米芯片不會很快進入量產，因爲IBM沒有製造芯片的能力，而目前台積電和叁星也無法立刻實現跨越，從5納米芯片生產中進階到2納米芯片。
【IBM研發出2納米芯片 手機有望四天壹充電 量產尚不可行】
— TimedNews.com （@TimednewsC） May 7, 2021
迄今爲止最小、功能最強大的微芯片。如果該技術未來得到應用，現在普遍壹天壹充電的手機可望四天壹充。不過目前這種2納米芯片不會很快進入量產，因爲IBM沒有製造芯片的能力，而目前台積電和叁星也無法立刻實現跨越https://t.co/3jeCgrxF0O pic.twitter.com/3uDC3u4x9O
據悉，當前大多數計算機使用的芯片都採用了10納米或7納米工藝技術，有些製造商能夠生產5納米芯片。數字越小表示處理器尺寸更小，更先進。IBM的新芯片採用了2納米工藝技術，對於從智能手機、家用電器到超級計算機和運輸設備等各種設備所用的芯片原件而言，這代表着壹個巨大飛躍。
2納米設計展示了使用IBM的納米片技術對半導體進行高級縮放的能力，其架構是業界首創的。IBM從裏程碑意義的5納米設計到2納米涉及隻用了不到4年的時間。
芯片上更多的晶體管也意味着處理器設計人員擁有更多選擇，可以注入核心級創新來提高AI和雲計算等前沿工作負載的功能，以及硬件強製安全性和加密的新途徑。IBM已經在最新壹代的IBM硬件中實現了其他創新的核心級增強功能，例如IBM POWER10和IBM z15。
IBM研究部主任達裏奧·吉爾（Dario Gil）在接受採訪時表示：“最終能讓所有人都受益的技術或技術突破併不多，但這就是其中之壹。”
提高芯片性能的方法是增加晶體管的數量，這是處理數據的核心單元，同時避免增加芯片的整體尺寸大小。IBM混合雲研究副總裁穆凱什·卡雷（Mukesh Khare）介紹稱，這種新型2納米芯片大約隻有指甲蓋般大小，卻包含500億個晶體管，每個晶體管的大小相當於兩條DNA鏈。
擁有更多的晶體管還可以使更多與人工智能和加密等相關的創新技術被直接添加到芯片上。吉爾說：“當我們體驗到手機變得更好，汽車變得更好，計算機變得更好時，這是因爲晶體管變得更好了，併且我們的芯片中有更多可用的晶體管。”
與目前最先進的7納米芯片相比，新芯片的性能預計將提高45%，能耗約降低75%。在使用2納米芯片的情況下，手機電池的使用壽命可以延長4倍，筆記本電腦的運行速度可以顯著提高。因爲依賴於更節能的芯片，數據中心的碳排放可以大幅減少。
這種2納米芯片預計將在2024年末或2025年開始生產，但那不足以緩解目前全球芯片短缺的局面。
在IBM宣布這壹消息之際，由於美國在全球半導體行業的地位多年下滑，拜登的政府正在考慮投資500億美元，以發展美國國內芯片的研究、開發和製造。
量產尚不可行
另外，據中國科技媒體36氪報道，雖然IBM推出了最新的技術，但這併不意味着2納米芯片將實現量產。壹個工藝從實驗室出來，到大規模量產，過程中需要芯片代工廠不斷提升晶圓良率。晶圓良率，指完成所有工藝步驟後，測試合格的芯片的數量與整片晶圓上的有效芯片的比值。因此，晶圓良率決定了芯片的工藝成本。
要是壹個工藝的晶圓良率上不去，量產可能反而會導緻芯片虧損。而目前，IBM的2nm芯片還停留在實驗室階段，隻是製造出來而已。除此之外，也還需要考慮光刻機等工具的進展。
比較有意思的是，IBM現在是沒有大規模量產芯片的能力的，更可能將這項工藝交給叁星等芯片製造商代工（目前已與英特爾和叁星簽署聯合開發協議）。
IBM雖然曾經也是芯片製造商之壹，卻在2014年將自己的晶圓廠出售給了格羅方德（據說IBM還向格羅方德交了15億美元，才把晶圓廠塞給它）。
目前幾家芯片廠商的進展，從量產情況來看，台積電和叁星均已實現了5nm量產。而從製造工藝來看，IBM直接實現了2nm的飛躍，台積電目前研發出3nm製程，預計今明兩年實現量產。叁星目前也在研發3nm製程的芯片。至於英特爾，則還在7nm芯片上掙紮，量產預計要等到2023年。
對於IBM的這次突破，市場分析公司IDC的研究主管Peter Rudden表示：這可以被看成是壹個突破，畢竟對於某些廠商來說，7nm就已經是個巨大的挑戰了。同時，這也向IT行業傳遞了壹個信號，即IBM仍然是壹家硬件廠商巨頭。
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