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前不久，IBM公布了世界上第一個2納米晶體管技術(shù)的概念驗證。初步預測顯示，與當今的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)距離進入設(shè)備還有幾年的時間，但IBM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步使它們在市場上處于競爭地位，但2nm的實施將把三星、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)新將為整個半導體行業(yè)帶來新的特性和功能，并最終為從智能手機到超級計算機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)的貢獻不容小覷，從制作第一個7nm和5nm節(jié)點技術(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超薄納米片堆棧，這些納米片組合在一起產(chǎn)生了一個被稱為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系列和用于大型機的zArchitecture的核心。三星和GlobalFoundries作為預期的制造合作伙伴，最新的芯片設(shè)計可能會在2024年推出。
2nm的特性
使用IBM的納米片技術(shù)，2nm設(shè)計將在大約指甲大小的空間中安裝多達500億個晶體管，高于2017年5nm提供的300億個。隨著更多晶體管的裝入，IBM還注入了更多與人工智能、云計算和安全。
IBM概述的預期收益包括：手機電池壽命增加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，對整個半導體和IT行業(yè)都至關(guān)重要。它是IBM應對硬技術(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)方法實現(xiàn)突破。
即將推出：POWER10
該公告發(fā)布之際，IBM準備推出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)學加速器：用于FP32、BFloat16和INT8計算的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好消息。雖然英特爾不是IBM的主要制造商，但一些分析師預測，這項創(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)計和IBM 2nm的成功實施對行業(yè)來說是個大新聞。雖然這個概念并不新鮮，但IBM是第一個讓它發(fā)揮作用的公司，其他半導體市場也會適應。
整個行業(yè)可能會取得進展，為了保持競爭力，每個供應商都投入了數(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、英偉達等，IBM為許多行業(yè)供應商提供支持。
到2020年代中期，預計2nm將成為主導處理器，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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