剛剛!全球首顆0.7nm芯片誕生!1000億晶體管、5年內量產_納米_技術_Power
就在剛剛,全球首顆0.7nm原型芯片誕生!
智能紀元AGI 6月25日消息,IBM在紐約宣布,全球首款亞1(sub-1)納米、實際是0.7nm制程的芯片原型發布。
這顆芯片***用全新的納米堆疊(Nanostack)晶體管架構,實現0.7納米(7埃米)制程節點,指甲蓋大小的芯片塞進了近1000億個晶體管,密度是其2021年發布的2納米芯片的近兩倍。
IBM同時拋出一個數字:相比自家2納米節點,性能最高提升50%,或能效提升70%。
IBM預計,納米堆疊技術將在亞1納米節點率先得到應用, 并認為最快在5年內即可實現量產路徑。
5年——這個時間表如果被遵守,將是IBM公司,甚至是整個半導體與集成電路行業歷史上最快的“從實驗室到晶圓廠”速度之一。
受此消息影響,6月25日,IBM美股盤前漲超6%,現報280.495美元。
但這件事我們需要拆開來看。
首先,這顆0.7芯片不是臺積電、三星,也不是英偉達、英特爾這些芯片公司研發,而是計算機軟件巨頭IBM公布,這事就很有趣了。
事實上,IBM 芯片業務全程以自主研發為核心,未開展過大規模半導體企業收購,技術積累完全依托內部研究院完成。 1957年,IBM 正式確立全產品線固態電路戰略,全面放棄電子管技術路線,啟動雙極型晶體管與半導體器件自研,正式進入芯片領域。 1960年,IBM研發出倒裝芯片封裝技術,成為后世芯片封裝的基礎技術方案;1966年IBM研究員 Robert Dennard 發明單晶體管 DRAM(動態隨機存取存儲器)結構,同年推出全球首款量產商用 DRAM 芯片,首先搭載于 IBM System/370 系列大型機。 1***0年代,IBM啟動 RISC(精簡指令集)架構的前置研發,為后續 Power 系列處理器奠定基礎。 1980 年代末發明硅鍺(SiGe)BiCMOS 工藝,推出的硅鍺專用射頻芯片被廣泛應用于無線通信設備。
1991 年,IBM 聯合摩托羅拉、蘋果成立 PowerPC 聯盟,共同研發基于 Power 架構的通用處理器,打破 x86 架構在個人電腦與服務器領域的壟斷,Power芯片后續成為 IBM 小型機、大型機的核心算力載體。
19***年,IBM 推出了全球首個銅互連芯片制造工藝,取代沿用數十年的鋁互連技術,大幅降低芯片功耗、提升運行主頻,很快成為全行業通用的下一代制程標準。
2001年,IBM研發出應變硅(Strained Silicon)技術,通過硅原子應力提升晶體管載流子遷移率,進一步挖掘硅基芯片性能潛力,以及利用自研高 K 金屬柵極工藝,解決了納米級晶體管的柵極漏電問題,為 45nm 以下先進制程的量產掃清了核心技術障礙。
2014 年 10 月,IBM 宣布以倒貼15億美元的價格,將旗下全球商業半導體業務整體出售給代工廠商格羅方德(GlobalFoundries),交易標的包括 ASIC 定制業務、紐約東菲什基爾和佛蒙特州埃塞克斯章克申兩座晶圓廠、超 1.6 萬項半導體相關專利、約 5000 名芯片制造與技術員工,同時約定格芯成為 IBM 未來 10 年 22nm、14nm、10nm 節點服務器芯片的獨家代工廠。
這意味著,IBM 徹底退出芯片制造環節,僅保留半導體前沿技術研發、高端處理器設計兩大核心能力。
而退出制造環節后,IBM 轉向 “架構設計 + 前沿工藝研發 + 外部代工合作” 的輕資產模式,未再進行芯片制造領域的重資產投入,也未開展大規模芯片企業并購。 時隔7年后的2021年,IBM卻發布面向 z 系列大型機的 Telum 處理器,片上集成專用 AI 推理加速器,支撐企業級實時 AI 負載。 同年 5 月,IBM發布全球首個 2nm GAA(環繞柵極)晶體管工藝技術,在先進制程領域保持技術領先性。 2023 年前后,IBM與三星、英特爾達成先進制程代工合作,將未來高端處理器的生產交由頭部代工廠完成。 2025 年 5 月,IBM 宣布與封裝廠商 Deca Technologies 合作,在加拿大布羅蒙特工廠布局扇出型晶圓級先進封裝產線,補強小芯片(Chiplet)集成的本土化供應鏈能力。 如今,時隔五年,IBM再下一城,領先推出0.7nm芯片產品。 事實上,IBM的2納米芯片直到2024年才小批量出貨,中間隔了3年。而0.7納米比2納米激進得多,跨代中間還要解決High NA EUV光刻量產、埃米級良率控制、整套EDA工具鏈適配等一連串工程問題。 5年意味著,IBM對自己從今天起要解決的清單相當樂觀。
其次,從已經發布的技術細節看,IBM這次確實拿出了真東西——新技術,不是PPT造芯。
IBM稱,支撐這顆芯片的核心創新叫"納米堆疊"(Nanostack)。如果說過去的納米片(nanosheet)是把晶體管并排放在二維平面上,納米堆疊就是把它們垂直摞起來、錯位排列。
這種三維順序集成(3D sequential integration)有兩個直接好處:
1、每層可以用不同材料,每層晶體管可以獨立調優性能與功耗;
2、在同樣的占地面積下,密度大幅提升。
IBM報告了三項實驗驗證:CMOS集成中的超薄介質鍵合、雙通道工程技術演示、CMOS反相器具備預期開關性能。
簡單說,他們證明這個東西能造、能算。
另一項發表于2026年VLSI的研究顯示,納米堆疊讓SRAM實現了40%的縮放——這是芯片上最吃面積的存儲單元,對AI芯片尤其關鍵。
此外,值得一提的是所謂“性能提升50%或能效提升70%”這個數字需要打折扣,因為原文用的是projected——預計,是模型推演,不是實測;對照對象也是IBM自家上一代。
這意味著,在第三方獨立測試看到這顆芯片之前,把它當作“上限***設”更穩。
最后是產業鏈。
在芯片產業鏈層面,納米堆疊技術依賴一個關鍵工具:高數值孔徑極紫外光刻機(High NA EUV)。
這臺機器由ASML制造,全球已交付的個位數。
IBM位于紐約州奧爾巴尼的設施即將成為其中一臺的落戶地,合作方包括泛林集團、東京電子和SCREEN Semiconductor Solutions,——基本包攬了全球高端刻蝕和清洗設備。三方已經在新工藝下產出了可工作的器件,但離量產還有相當距離。
新聞稿里另一段容易被略過的話,藏在美國本土制造的政治敘事里。
IBM還宣布,將成立一家叫Anderon的獨立公司,自稱"全球首家純量子代工廠"——為量子計算機制造晶圓。"首家"這個定語是IBM自封的,但釋放的信號清楚:白宮需要的"美國制造量子硬件"敘事,IBM準備接單。
說回0.7納米本身。
"制程節點"這個名字早就不等于物理尺寸了——它是營銷和代際的代名詞。
IBM把0.7納米(7埃米)當作"亞1納米時代"的起點,意義更多在于給行業立一個可對照的標桿,而不是說量產芯片真的能在晶圓上刻出7個原子寬的線寬。
IBM自己也在新聞稿里承認了這一點。
把這件事放回更長的尺度看:IBM的半導體研究從1960年代延續至今,今天的納米堆疊是這家公司數十年路線圖里的最新一筆。它能不能、什么時候把原型變成你手機或AI服務器里的硅,是另一個故事。
但今天值得記住的,至少有兩件:
IBM把"亞1納米"從PPT搬到了實驗室臺架;
以及它自己給了一個5年的倒計時。
接下來幾年,我們看這個倒計時走不走得動。返回搜狐,查看更多








