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IBM 首度推出亚纳米级芯片技术

2026-06-26 02:52

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57分钟前

porridgeraisin

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精选理由

IBM 把芯片制程推进到亚纳米，0.7nm 意味着 AI 芯片能塞进两倍晶体管，这对生成式 AI 的算力瓶颈是个好消息。虽然量产还要五年，但技术路线图清晰，值得关注。

AI 摘要

IBM 于 2026 年 6 月 25 日发布全球首款亚纳米级芯片技术，采用 0.7 nm（7 埃米）节点与全新三维纳米堆叠（nanostack）架构。指甲盖大小的芯片集成近 1000 亿个晶体管，密度约为 IBM 2021 年 2 nm 芯片的两倍。相比 2 nm 芯片，性能最高提升 50%，能效最高提升 70%。纳米堆叠架构还实现 SRAM 面积缩减 40%，有助于支撑先进 AI 工作负载的高带宽需求。该技术已在 VLSI 2026 会议上验证，IBM 预计 5 年内量产。

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IBM 发布全球首款亚 1 纳米芯片技术

凭借革命性的“纳米堆栈”三维芯片架构，IBM 的亚 1 纳米芯片将推动半导体行业在未来十年向前发展

2026 年 6 月 25 日

纽约州约克镇高地，2026 年 6 月 25 日 – IBM（纽交所代码：IBM）今日公布了一项重大的半导体突破，推出了全球首款亚 1 纳米（nm）芯片技术，其采用 0.7 纳米（即 7 埃）节点的革命性晶体管架构。这一成就对于面临传统芯片微缩物理极限的行业来说，是一个里程碑式的时刻。半导体在从计算、家电到通信设备、交通系统和关键基础设施等方方面面都扮演着关键角色。

IBM 的新型亚 1 纳米芯片在一块指甲盖大小的芯片上集成了近 1000 亿个晶体管，密度几乎是 IBM 于 2021 年发布的 2 纳米芯片的两倍。凭借一系列结构和材料创新（包括 IBM 突破性的三维纳米堆栈架构），该技术证明了即使芯片特征尺寸逼近原子尺度，性能与能效的持续提升仍然是可能的。

已发布的技术结果显示，这款新芯片预计将带来巨大的能力飞跃——与 IBM 的 2 纳米节点芯片相比，性能提升高达 50%，或能效提升高达 70%[1]——从而为从生成式 AI、云基础设施到下一代电子设备等应用场景的计算能力提供强力支持。

“IBM 最新的芯片突破标志着计算领域的一个里程碑时刻，将技术推向了超越纳米时代、迈入原子尺度的新阶段。凭借我们的新型纳米堆栈架构，我们不仅是在制造更小的晶体管，更是在重新设计芯片的构建方式，以提供显著更强的性能和能效。”IBM 研究院院长兼 IBM 院士 Jay Gambetta 表示。“这一行业首创的创新延续了 IBM 在下一代技术领域领先的传统，并为下一个计算时代奠定了基础。”

纳米堆栈——芯片设计领域的行业突破

为了制造这款芯片，IBM 研究人员开发了一种全新的晶体管架构，名为“Nanostack”，这是业界已知首个基于纳米片的三维设计。Nanostack 代表了超越纳米片技术的重大进步，而纳米片技术正是由 IBM 发明的业界当前最前沿架构。Nanostack 设计采用垂直堆叠和交错排列晶体管的方式，利用三维顺序集成技术将更多晶体管封装到芯片上。该设计还允许在每个堆叠层内使用不同的材料组合，从而独立优化各晶体管的性能和能效。

IBM 的 Nanostack 架构已通过 CMOS 集成中的超薄介质键合、双通道工程能力的验证，以及具备预期开关性能的功能性 CMOS 反相器操作，得到了实验验证。这些结果共同证实了 Nanostack 技术可以实际制造，并支持真实计算。

此外，在 VLSI 2026 上发表的新研究中，IBM 研究人员证明 Nanostack 架构在 SRAM 上实现了 40% 的缩放比例[2]，使芯片设计人员能够创建效率更高的芯片，同时满足先进 AI 工作负载对高带宽数据的需求。

凭借这一突破性结构，逻辑技术首次得以扩展到低于 1 nm 节点，推动进入埃米级缩放时代，其中尺寸接近单个原子大小。虽然晶体管节点现在指的是制造工艺代际而非精确物理尺寸，但 IBM 的 0.7 nm 技术——也称为 7 埃——展示了持续缩放仍是可能的。借助新的 Nanostack 架构，IBM 的半导体路线图预计未来至少十年仍可继续缩放。

基于数十年半导体创新的领导地位

这一突破是 IBM 在半导体研发领域领导地位的最新证明。数十年来，IBM 一直引领全球开发驱动计算系统的芯片，从 20 世纪 60 年代的早期半导体到全球首款 2 nm 节点芯片。IBM 持续在硅基技术、AI 硬件、逻辑芯片以及面向未来计算的量子处理器等前沿领域不断创新。

IBM 及其合作伙伴在纽约州奥尔巴尼的一个领先半导体研究机构开展这项工作，该机构即将配备高数值孔径极紫外（High NA EUV）光刻设备，这对未来逻辑工艺缩放至关重要。由 ASML 开发的这项技术可实现超精密电路印刷，助力制造更小、更强大的芯片。IBM 与泛林集团（Lam Research Corp., 纳斯达克: LRCX）、东京电子（TEL）以及 SCREEN 半导体解决方案有限公司等合作伙伴共同开发新的 High NA EUV 工艺和工具，并已成功产出工作器件。

IBM 近日还宣布计划成立 Anderon，这是全球首家纯量子代工厂。Anderon 作为 IBM 的独立子公司，将依托 IBM 业界领先的量子计算和半导体专业知识，助力美国成为全球大部分量子晶圆的制造中心。

随着纳米堆叠技术在低于 1 nm 节点率先得到应用，IBM 认为最快在未来 5 年内即可实现量产。

关于 IBM

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[1] S. Reboh 等人《面向 CMOS 7A 节点及更高节点的纳米叠层晶体管架构》VLSI 2025

[2] Chen Zhang 等人《错位沟道纳米叠层 SRAM 存储单元的版图与性能》VLSI 2026

媒体联系人：

Willa Hahn IBM 通讯部 [email protected]

Brittany Forgione IBM 通讯部 [email protected]

• IBM 亚 1 纳米节点晶圆。（图片来源：IBM）

• IBM 亚 1 纳米节点芯片。（图片来源：IBM）

• 亚 1 纳米芯片技术。（图片来源：IBM）

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• 研究与创新

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