“这是技术的下一次飞跃”:世界上第一款低于 1nm 的芯片让摩尔定律继续存在

IBM 的 NanoStack 架构帮助科学家将 1000 亿个晶体管装入计算机芯片中,与当前一代相比,性能提高了 50%,能耗降低了 70%。

来源:LiveScience

科学家首次能够开发出晶体管尺寸小于1纳米的计算机芯片。科学家们声称,新的“NanoStack”架构使这一点成为可能,甚至有朝一日可以制造出小至 0.1 nm 的晶体管。

新型 0.7 nm 晶体管明显小于超级计算机、AI 系统和高级图形处理单元 (GPU) 中使用的标准 2 nm 半导体芯片中的晶体管。虽然尺寸名称不一定与芯片上晶体管的精确测量相关,但它确实代表了它们的一般功能。

从本质上讲,晶体管及其支持组件越小,芯片上可以容纳的器件就越多。例如,典型的 2 nm 芯片设计可以在人类指甲大小的空间内安装大约 500 亿个晶体管。

新芯片采用的晶体管非常小,它们的测量单位不是纳米,而是“埃”,这是一种通常为原子保留的测量单位。第一个芯片预计将使用仅为 7 埃的晶体管制造,相当于 0.7 纳米或大约是葡萄糖分子的宽度。

在这种尺寸下,工程师可以将近 1000 亿个晶体管压缩到指甲大小的空间中,几乎是当前 2 nm 平台的两倍。

堆叠和交错

科学家们利用一种名为“纳米堆叠”的新技术实现了这一壮举,他们在一项研究中首次概述了该技术,该研究是 2025 年超大规模集成电路技术和电路同行评审研讨会的一部分,并于 2025 年 7 月上传到 IEEE Xplore 服务器。这使得工程师能够垂直堆叠用于构建上一代 2 nm 计算机芯片的纳米片。

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(图片来源:IBM)

科学家们表示,这项研究可能会对计算行业产生深远影响,对人工智能 (AI) 和量子计算领域产生革命性影响。