IBM 于 25 日宣布全球首款 0.7 纳米芯片技术,采用全新「Nanostack」三维纳米片堆叠架构,单芯片集成近千亿颗晶体管,密度为 2 纳米世代的两倍。IBM 预估最快 5 年内进入量产。 (前情提要:瑞银、TD Cowen 同日上调 Arm 目标价到 475 美元,理由是自研CPU未来营收) (背景补充:估值25亿美元!人形机器人 Digit 开发商借壳SPAC上市)
半导体产业有一道隐形的墙:晶体管越做越小,小到原子层级时,量子穿隧效应会开始让电流「穿墙而过」,传统平面缩小的路几乎走到尽头。业界称这个瓶颈为「制程微缩终点」,但 IBM 在 VLSI 2026 研究大会上宣称,它找到了绕过这道墙的新路径。
IBM 发表的「Nanostack」架构,全名是三维纳米片堆叠设计(three-dimensional, nanosheet-based design)。简单来说就是,不再试图把晶体管做得更扁更平,而是把多层晶体管像积木一样垂直交错叠起来,让每一层都能独立优化材料与效能。
这是对「纳米片」技术的根本性升级。纳米片技术本身就是 IBM 在前一世代发明的当前最先进架构,如今 Nanostack 在它之上再加一个维度。IBM 研究总监 Jay Gambetta 说:「我们不只是在做更小的晶体管,而是在重新发明芯片的建造方式。」
技术验证面,IBM 通过三项关键测试确认 Nanostack 可行:超薄介电质键合的 CMOS 整合、双通道工程示范,以及 CMOS 反相器的实际运作。后者尤其关键,反相器是数字逻辑电路最基本的运算单元,能跑起来代表这个架构在真实电路环境下具备可行性。
同场 VLSI 研究论文也显示,Nanostack 架构让 SRAM 面积缩减 40%。AI 推论时需要大量读取模型权重,SRAM 越密,芯片处理 AI 工作负载的效率越高。面积缩 40% 代表同样空间能放更多缓存,或相同缓存体积能省更多功耗。
理解这次发表的规模感,有几组数字值得并列对照。
IBM 2021 年发表 2 纳米技术时,曾以「指甲盖上 500 亿颗晶体管」作为里程碑宣传。这次 0.7 纳米世代把同样面积的数字推到近千亿,密度翻了将近一倍。但这里的「纳米节点」在现代半导体语境中并非精确物理尺寸,而是技术世代的代称。0.7 纳米不代表晶体管真的只有 0.7 纳米宽,而是相对前一代在密度、效能、能效三个维度都显著跃进的一个世代标记。
效能维度:相较 IBM 2 纳米芯片,同功耗下效能提升最高 50%;或者反过来,相同效能下功耗降低最高 70%。对于需要长时间大规模运算的 AI 训练集群而言,70% 的能效差距直接转换成电费与冷却成本的大幅削减。
时程维度:IBM 表示「最快 5 年内」有望量产。这个措辞本身带有相当的弹性,5 年是乐观情境,实际量产取决于良率、供应链与客户需求等诸多变量。IBM 同时宣布计划建立全球首座纯量子计算机晶圆代工厂「Anderon」,显示其研发能量正在多条技术路径上同步推进。
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IBM 发表 0.7 纳米「Nanostack」芯片架构:密度是当前世代两倍,5 年内量产
IBM 于 25 日宣布全球首款 0.7 纳米芯片技术,采用全新「Nanostack」三维纳米片堆叠架构,单芯片集成近千亿颗晶体管,密度为 2 纳米世代的两倍。IBM 预估最快 5 年内进入量产。
(前情提要:瑞银、TD Cowen 同日上调 Arm 目标价到 475 美元,理由是自研CPU未来营收)
(背景补充:估值25亿美元!人形机器人 Digit 开发商借壳SPAC上市)
半导体产业有一道隐形的墙:晶体管越做越小,小到原子层级时,量子穿隧效应会开始让电流「穿墙而过」,传统平面缩小的路几乎走到尽头。业界称这个瓶颈为「制程微缩终点」,但 IBM 在 VLSI 2026 研究大会上宣称,它找到了绕过这道墙的新路径。
晶体管不再缩小,而是往上叠
IBM 发表的「Nanostack」架构,全名是三维纳米片堆叠设计(three-dimensional, nanosheet-based design)。简单来说就是,不再试图把晶体管做得更扁更平,而是把多层晶体管像积木一样垂直交错叠起来,让每一层都能独立优化材料与效能。
这是对「纳米片」技术的根本性升级。纳米片技术本身就是 IBM 在前一世代发明的当前最先进架构,如今 Nanostack 在它之上再加一个维度。IBM 研究总监 Jay Gambetta 说:「我们不只是在做更小的晶体管,而是在重新发明芯片的建造方式。」
技术验证面,IBM 通过三项关键测试确认 Nanostack 可行:超薄介电质键合的 CMOS 整合、双通道工程示范,以及 CMOS 反相器的实际运作。后者尤其关键,反相器是数字逻辑电路最基本的运算单元,能跑起来代表这个架构在真实电路环境下具备可行性。
同场 VLSI 研究论文也显示,Nanostack 架构让 SRAM 面积缩减 40%。AI 推论时需要大量读取模型权重,SRAM 越密,芯片处理 AI 工作负载的效率越高。面积缩 40% 代表同样空间能放更多缓存,或相同缓存体积能省更多功耗。
数字背后的对比张力
理解这次发表的规模感,有几组数字值得并列对照。
IBM 2021 年发表 2 纳米技术时,曾以「指甲盖上 500 亿颗晶体管」作为里程碑宣传。这次 0.7 纳米世代把同样面积的数字推到近千亿,密度翻了将近一倍。但这里的「纳米节点」在现代半导体语境中并非精确物理尺寸,而是技术世代的代称。0.7 纳米不代表晶体管真的只有 0.7 纳米宽,而是相对前一代在密度、效能、能效三个维度都显著跃进的一个世代标记。
效能维度:相较 IBM 2 纳米芯片,同功耗下效能提升最高 50%;或者反过来,相同效能下功耗降低最高 70%。对于需要长时间大规模运算的 AI 训练集群而言,70% 的能效差距直接转换成电费与冷却成本的大幅削减。
时程维度:IBM 表示「最快 5 年内」有望量产。这个措辞本身带有相当的弹性,5 年是乐观情境,实际量产取决于良率、供应链与客户需求等诸多变量。IBM 同时宣布计划建立全球首座纯量子计算机晶圆代工厂「Anderon」,显示其研发能量正在多条技术路径上同步推进。