蓝色巨人（蓝色巨人ibm相关资料）

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(来源:IBM官网)

蓝色巨人终于开始发力了。

5月7日，IBM周四宣布在芯片制造技术上取得重大突破，声称创造了全球首个2nm芯片制造技术，这是半导体R&D和创新的里程碑。

根据IBM的新闻稿，在运行速度方面，与很多笔记本电脑和手机中使用的主流7nm芯片相比，IBM的2nm芯片的计算速度快了45%，能效高了75%，电池续航时间也提高了多达4倍，这意味着用户只需要每4天给设备充电一次。

此外，与目前最先进的5nm芯片(目前仅苹果iPhone 12等旗舰智能手机使用)相比，这款2nm芯片体积更小，速度更快，有助于提高未来的网络连接和数据处理速度，提高自动驾驶汽车检测物体的反应时间。

IBM研究院高级副总裁兼院长Dario Gil表示，这款全新2nm芯片所体现的IBM创新，对整个半导体和IT行业至关重要，将有助于大幅降低数据中心的碳排放。

市场研究机构IDC的研究总监彼得·鲁登(Peter Rudden)在接受外媒采访时表示，这一成就可以视为一个突破。IBM的2nm芯片可以用于AI技术的新应用，功率效率的提升也将对个人设备有用，性能的提升将惠及IBM庞大的数据中心。

“这也向IT行业传达了一个信息，即IBM将继续在硬件研究领域占据强势地位。”他补充道。

然而，外界质疑的是，为什么全球首款2nm芯片诞生于IBM。

自主研发2nm晶体管技术，惠及行业下游芯片制造代工厂。

IBM曾经是一家主要的芯片制造商，现在已经将大量的芯片生产外包给三星电子。然而，IBM仍在美国纽约奥尔巴尼设有芯片制造研究中心。该中心负责芯片研究，并与三星和英特尔签署了联合技术开发协议，使用IBM的芯片制造技术进行生产。

2014年，当IBM将其微电子半导体部门出售给全球第三大专业晶圆代工企业GlobalFoundries时，IBM已经宣布退出芯片代工业务。最后，芯片生产部分仍将移交给三星电子、辛格、英特尔、TSMC等产业链下游企业。

Seeking Alpha认为，IBM已经推出了全球首款2nm芯片，这可能会让英特尔和三星代工厂受益。

据The Verge报道，TSMC和三星目前正在生产5纳米芯片。英特尔仍在努力让其7纳米节点脱颖而出。TSMC正计划在年底前开始4nm芯片技术的早期生产，并在2022年实现量产。其3nm节点预计在2022年下半年，而其2nm芯片仍处于相对早期的开发阶段。这意味着目前产业链下游的芯片代工厂无法生产2nm芯片。

因此，IBM只负责芯片IC技术的研究和设计。全球首款2nm芯片仍处于概念(PPT)研发阶段，距离最终量产还有很长的路要走。

据nextplatform报道，现任IBM混合云研究副总裁Mukesh Khare带领他完成了2nm技术的突破。

资料显示，1999年至2003年，Khare从事90 nm SOI技术的开发，将IBM Power4和Power4+推向市场，之后负责65 nm和45 nm SOI的推广，之后又为Power7研究了32 nm技术。哈雷是奥尔巴尼纳米技术中心的半导体研究主任。

具体来说，IBM今天展示的技术更多的是关于晶体管的改进，晶体管是芯片制造最基础的部分。

晶体管是类似于阀门的固体半导体器件，可用于放大、开关、电压调节、信号调制等多种功能。

首先，在这个芯片上，IBM使用了一种叫做3D纳米片堆叠晶体管的晶体管技术，将NMOS晶体管堆叠在PMOS晶体管的顶部，而不是像普通晶体管那样并排，并使用类似的电子开关来形成二进制数1和0的变化。后者虽然具有更快更省电的功能，但其最大的缺点是电子漏电，这一点已经被IBM的2nm芯片所克服。

IBM表示，其采用2 nm工艺制造的测试芯片可以在指甲大小的芯片中容纳500亿个晶体管。

在IBM的这个实现方案下，有三层纳米片，每层的宽度为40 nm，高度为5 nm。(注:此处未测量的特征实际为2 nm)，间距为44 nm，栅极长度为12 nm。哈雷认为这是大多数其他铸造厂在2纳米工艺中使用的尺寸。

根据新浪科技引用的Dario Gil的说法，“归根结底是晶体管，计算领域的其他一切都取决于晶体管是否变得更好。但不能保证晶体管会一代一代地发展，所以每当更先进的晶体管出现时，这都是一件大事。”

2纳米芯片还包括首次使用所谓的底部介质隔离技术、内部空间干法工艺技术、2纳米EUV技术等。从而改善了原有晶体管技术中存在的一些问题。

Nextplatform指出，这一改进的最终结果是，制造2nm芯片所需的步骤比制造7nm芯片少得多，这将促进整个晶圆厂的发展，也可能降低一些成品晶圆的成本。

据芯片行业在线媒体AnandTech报道，IBM新推出的2nm芯片每平方毫米(MTr/mm2)约有3.33亿个晶体管。相比之下，TSMC最先进的芯片采用5纳米工艺制造，每平方毫米约有1.73亿个晶体管，而三星的5纳米芯片约为127个晶体管/平方毫米。

虽然这一切听起来不错，但请记住，IBM的2nm芯片还处于概念验证阶段，基于2nm技术节点构建的处理器可能还需要几年时间。

关于这款2nm芯片的更多技术细节，IBM尚未透露。

离量产还有好几年。

业内人士指出，IBM 2nm芯片的最终归宿很可能在公司的云服务器，从而提升数据中心的计算能力。

IBM表示，随着IBM研究院在7 nm技术方面取得的进展，该公司开发的首款商用芯片产品将于今年晚些时候在基于Powe10的IBM Power Systems上首次亮相。

事实上，IBM已经交出了芯片制造部分，更多的是拥有无晶圆业务部，只负责上游芯片的设计和研究，所以突然发布了新的芯片技术，外界的质疑大于肯定。

Anandtech指出，IBM是全球领先的未来半导体技术研究中心之一。虽然没有自己的芯片代工产品，但IBM与其他厂商合作，为自己的制造设施开发ip，这也是其一直保留芯片研发部门的原因之一。

需要指出的是，IBM在数据中心方面投入了大量的资金和精力，取得了一定的成效。据IDC统计，2020年第三季度，与IBM、Inspur合作的Inspur商用机以9.4%的市场份额排名第三。

因此，2nm芯片计算能力的提升对于IBM来说非常重要，也是其在行业内推广的重要助力。

今年4月，IBM发布了2021财年第一季度财务报告。报告显示，IBM第一季度营收为177.3亿美元，较去年同期的175.71亿美元增长1%。净利润为9.55亿美元，同比下降19%。不过，公司云和认知软件部门的收入同比增长了4%。

IBM表示，将上述技术投入量产需要数年时间。接下来，公司计划继续研发消费电子产品用2nm芯片技术。

(本文首发钛媒App，作者|林志佳)

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