前不久，IBM公布了世界上第一个2纳米晶体管技术的概念验证。初步预测显示，与当今的7nm处理器相比，这一突破可能使性能提高45%，能耗降低75%。
虽然2nm技术距离进入设备还有几年的时间，但IBM的成功可能会惠及大部分芯片行业。虽然AMD和台积电近年来的进步使它们在市场上处于竞争地位，但2nm的实施将把三星、GlobalFoundries和英特尔拉入芯片制造的新十年。
对于买家来说，竞争加剧和新能力的预测可能意味着处理能力、能源和空间节省的巨大收益。
IBM的最新创新将为整个半导体行业带来新的特性和功能，并最终为从智能手机到超级计算机的所有购买者带来新的特性和功能。
IBM的最新创新：Nanosheets和GAAFET
从位于纽约的奥尔巴尼纳米技术综合体开始，IBM的半导体开发工作继续为创新提供渠道。IBM对芯片技术的贡献不容小觑，从制作第一个7nm和5nm节点技术到单元DRAM和3D芯片堆叠。
与过去15年的晶体管不同，IBM的2nm设计特别没有使用FinFET架构。取而代之的是，创新者选择了世界上第一个超薄纳米片堆栈，这些纳米片组合在一起产生了一个被称为GAAFET的栅极。
对于IBM产品，2nm晶体管将成为其用于服务器处理器的POWER系列和用于大型机的zArchitecture的核心。三星和GlobalFoundries作为预期的制造合作伙伴，最新的芯片设计可能会在2024年推出。
2nm的特性
使用IBM的纳米片技术，2nm设计将在大约指甲大小的空间中安装多达500亿个晶体管，高于2017年5nm提供的300亿个。随着更多晶体管的装入，IBM还注入了更多与人工智能、云计算和安全。
IBM概述的预期收益包括：手机电池寿命增加4倍；减少数据中心的碳足迹；提高笔记本电脑运行速度；更快的物体检测。
对于该公告，IBM研究部高级副总裁兼总监Darío Gil表示：IBM的创新体现在这款新的2nm芯片上，对整个半导体和IT行业都至关重要。它是IBM应对硬技术挑战方法的产物，并展示了如何通过持续投资和协作研发生态系统方法实现突破。
即将推出：POWER10
该公告发布之际，IBM准备推出POWER10 CPU系列。在7纳米外形规格中，最新迭代的能效、工作负载容量和容器密度是POWER9的三倍。其他功能包括：
内存启动：支持多PB内存集群和密集型工作负载；
硬件支持的安全性：其前身AES加密功能的4倍；
矩阵数学加速器：用于FP32、BFloat16和INT8计算的AI推理速度提高20倍；
适合混合云环境，IBM的POWER10与红帽OpenShift共同优化容器编排。目前，IBM最新芯片的制造属于行业领先的三星。
IBM的突破会让英特尔受益吗？
英特尔和IBM的合作关系可以追溯到近40年前，因此IBM的2nm成就对英特尔来说是个好消息。虽然英特尔不是IBM的主要制造商，但一些分析师预测，这项创新将为英特尔提供跳过摩尔定律一代的资源。
从投资200亿美元开发7nm以在2022年发布，英特尔可能会在2024年跳到2nm开发。在那之前几年，AMD和台积电拥有竞争优势，英特尔有机会迎接挑战。
行业影响和IBM联合开发联盟
GAAFET芯片设计和IBM 2nm的成功实施对行业来说是个大新闻。虽然这个概念并不新鲜，但IBM是第一个让它发挥作用的公司，其他半导体市场也会适应。
整个行业可能会取得进展，为了保持竞争力，每个供应商都投入了数十亿美元用于研发和资本投资。通过交流和信息共享的窗口，IBM联合开发联盟是商业创新如何推动整个行业向前发展的案例研究。从三星和英特尔到AMD、台积电、英伟达等，IBM为许多行业供应商提供支持。
到2020年代中期，预计2nm将成为主导处理器，我们都使用的操作设备将看到更快的处理速度、更低的能耗和电池寿命的大幅增加。
