IBM mengumumkan arsitektur chip "Nanostack" 0.7 nanometer: kepadatan dua kali lipat dari generasi saat ini, diproduksi massal dalam 5 tahun.

IBM pada tanggal 25 mengumumkan teknologi chip 0,7 nanometer pertama di dunia, menggunakan arsitektur tumpukan nanosheet tiga dimensi "Nanostack" yang baru, mengintegrasikan hampir seratus miliar transistor pada satu chip, dengan kepadatan dua kali lipat dari generasi 2 nanometer. IBM memperkirakan akan memasuki produksi massal dalam waktu paling cepat 5 tahun. (Pengingat sebelumnya: UBS dan TD Cowen menaikkan target harga Arm menjadi 475 dolar AS pada hari yang sama, dengan alasan pendapatan CPU buatan sendiri di masa depan) (Latar belakang: Valuasi 2,5 miliar dolar AS! Pengembang robot humanoid Digit go public melalui SPAC)

Industri semikonduktor memiliki dinding tak terlihat: semakin kecil transistor dibuat, hingga ke level atom, efek terowongan kuantum akan mulai membuat arus 'menembus dinding', dan jalur pengecilan planar tradisional hampir mencapai ujungnya. Industri menyebut hambatan ini sebagai 'ujung penyusutan proses', tetapi IBM pada konferensi penelitian VLSI 2026 mengklaim telah menemukan jalur baru untuk melewati dinding ini.

Transistor tidak lagi diperkecil, melainkan ditumpuk ke atas

Arsitektur 'Nanostack' yang diumumkan IBM, nama lengkapnya adalah desain tumpukan nanosheet tiga dimensi (three-dimensional, nanosheet-based design). Sederhananya, tidak lagi mencoba membuat transistor lebih datar dan lebih rata, tetapi menumpuk beberapa lapisan transistor secara vertikal seperti balok, sehingga setiap lapisan dapat mengoptimalkan material dan kinerja secara independen.

Ini adalah peningkatan fundamental dari teknologi 'nanosheet'. Teknologi nanosheet sendiri adalah arsitektur tercanggih saat ini yang ditemukan IBM di generasi sebelumnya, dan sekarang Nanostack menambahkan satu dimensi lagi di atasnya. Direktur Riset IBM Jay Gambetta berkata: 'Kami tidak hanya membuat transistor yang lebih kecil, tetapi menemukan kembali cara membangun chip.'

Dalam hal verifikasi teknis, IBM mengkonfirmasi kelayakan Nanostack melalui tiga pengujian utama: integrasi CMOS dengan ikatan dielektrik ultra-tipis, demonstrasi rekayasa saluran ganda, dan pengoperasian nyata inverter CMOS. Yang terakhir ini sangat penting, inverter adalah unit komputasi paling dasar dari sirkuit logika digital, dan dapat berjalan berarti arsitektur ini layak dalam lingkungan sirkuit nyata.

Makalah penelitian VLSI yang sama juga menunjukkan bahwa arsitektur Nanostack mengurangi area SRAM sebesar 40%. Saat inferensi AI perlu membaca bobot model dalam jumlah besar, semakin padat SRAM, semakin efisien chip dalam menangani beban kerja AI. Pengurangan area 40% berarti lebih banyak cache dapat ditempatkan di ruang yang sama, atau konsumsi daya yang lebih sedikit dapat dihemat untuk volume cache yang sama.

Ketegangan perbandingan di balik angka-angka

Untuk memahami skala pengumuman ini, ada beberapa kelompok angka yang layak dibandingkan secara berdampingan.

Ketika IBM mengumumkan teknologi 2 nanometer pada tahun 2021, mereka mempromosikan '50 miliar transistor di atas kuku' sebagai tonggak sejarah. Generasi 0,7 nanometer kali ini mendorong angka pada area yang sama hingga hampir seratus miliar, kepadatan hampir dua kali lipat. Namun 'simpul nanometer' di sini dalam konteks semikonduktor modern bukanlah ukuran fisik yang tepat, melainkan sebutan generasi teknologi. 0,7 nanometer tidak berarti transistor benar-benar hanya selebar 0,7 nanometer, tetapi merupakan penanda generasi yang melompat signifikan dalam tiga dimensi kepadatan, kinerja, dan efisiensi energi dibandingkan generasi sebelumnya.

Dimensi kinerja: Dibandingkan dengan chip 2 nanometer IBM, kinerja meningkat hingga 50% pada konsumsi daya yang sama; atau sebaliknya, konsumsi daya berkurang hingga 70% pada kinerja yang sama. Untuk klaster pelatihan AI yang membutuhkan komputasi skala besar dalam waktu lama, perbedaan efisiensi energi 70% secara langsung berarti pengurangan besar dalam biaya listrik dan pendinginan.

Dimensi jadwal: IBM mengatakan 'paling cepat dalam 5 tahun' diharapkan dapat diproduksi massal. Kata-kata ini sendiri cukup fleksibel, 5 tahun adalah skenario optimis, produksi massal aktual tergantung pada banyak variabel seperti hasil, rantai pasokan, dan permintaan pelanggan. IBM juga mengumumkan rencana untuk membangun pabrik pengecoran chip komputer kuantum murni pertama di dunia 'Anderon', menunjukkan bahwa energi penelitian dan pengembangannya bergerak maju secara bersamaan di beberapa jalur teknologi.