IBM только что сделала то, что полупроводниковая отрасль считала делом ещё нескольких лет: продемонстрировала рабочую чиповую технологию, которая преодолевает барьер в 1 нанометр. Чип IBM с техпроцессом менее 1 нм, работающий на узле 0,7 нанометра, — это не просто уменьшенная версия того, что было раньше. Он представляет собой принципиально иной способ построения транзисторов — и может изменить границы возможного в вычислениях ИИ, энергоэффективных дата-центрах и потребительской электронике на ближайшее десятилетие.
Summary
Ключевые выводы
- IBM представила первую в мире чиповую технологию с техпроцессом менее 1 нанометра, работающую на узле 0,7 нм с использованием новой архитектуры nanostack.
- Чип размещает почти 100 миллиардов транзисторов на поверхности размером с ноготь, располагая их вертикально в 3D-слоях.
- По сравнению с предшественником IBM на 2 нм, новый дизайн обеспечивает до 50% более высокую производительность или до 70% более высокую энергоэффективность.
- Встроенная память SRAM продемонстрировала 40% масштабирование — ключевой показатель для поддержки ИИ-нагрузок.
- Это исследовательский рубеж, а не коммерческий продукт — IBM оценивает, что производство может начаться в течение пяти лет, если подход масштабируется конкурентоспособно.
IBM объявляет о первом в мире чипе с техпроцессом менее 1 нанометра
Объявление прозвучало 25 июня 2026 года и сразу подняло вопрос, с которым полупроводниковая индустрия тихо боролась годами: действительно ли закон Мура исчерпал себя, или кто-то просто нашёл объездной путь?
Ответ IBM, по крайней мере сейчас, — это объезд, и весьма драматичный. Узел 0,7 нм — не инкрементальный шаг. Он пересекает порог, который многие инженеры считали практическим пределом масштабирования кремниевых транзисторов. Чтобы достичь этого, IBM не просто уменьшила транзисторы в традиционном смысле. Компания перестроила всю архитектуру с нуля.
Прорывная технология узла 0,7 нм
Текущий отраслевой стандарт находится около 2 нанометров — уже немыслимо мало, примерно ширина нескольких атомов. Новая технология IBM достигает 0,7 нм, что делает её первой в мире известной чиповой технологией ниже отметки в 1 нанометр. Для понимания масштаба: нанометр — это миллиардная доля метра, и транзисторы в таком размере работают на границе того, что классическая физика комфортно допускает.
Джей Гамбетта, директор IBM Research и стипендиат IBM, назвал это «знаковым моментом в вычислительной технике, который выводит технологии за пределы нанометровой эры к масштабу атомов». Его слова имеют вес — у IBM длинная история первенств в полупроводниковой области, и научное сообщество относится к таким объявлениям серьёзно, даже когда коммерческие сроки остаются неопределёнными.
Архитектура Nanostack и 3D-укладка транзисторов
Секрет прорыва — то, что IBM называет архитектурой nanostack — первой в отрасли трёхмерной архитектурой транзисторов на основе нано-пластин (nanosheet). Вместо того чтобы продолжать уменьшать транзисторы на плоской двумерной поверхности (подход, который десятилетиями двигал прогресс чипов), IBM располагает и смещает их вертикально в 3D-слоях, используя технику, называемую 3D-последовательной интеграцией.
Профессор Алан Вудворд, специалист по компьютерным наукам из Университета Суррея, предложил наглядное сравнение: если существующие 3D-решения конкурентов, таких как Samsung и Intel, эквивалентны зданиям в 30–50 этажей, то предложение IBM NanoStack — это небоскрёб в 100 этажей. «Думаю, можно справедливо сказать, что предложения IBM — самые амбициозные», — сказал он.
Такая амбициозность связана с реальными инженерными вызовами. Тепло — серьёзная проблема: транзисторы выделяют его при переключении, и в плотных вертикальных стэках этому теплу некуда легко уходить. Есть и вопросы разделения слоёв: если изолирующие слои между транзисторами слишком тонкие, транзисторы могут некорректно выключаться. Способность IBM справиться с этими проблемами в массовом масштабе определит, дойдёт ли эта технология до производства.
Технические достижения и показатели производительности
Ключевые цифры впечатляют по любым меркам.
Плотность транзисторов и размер чипа
Дизайн nanostack размещает почти 100 миллиардов транзисторов на чипе примерно размером с человеческий ноготь. Такая плотность становится возможной благодаря переходу в вертикаль — укладке слоёв, которые традиционный плоский дизайн просто не смог бы вместить при таком масштабе.
Рост производительности и энергоэффективности
По сравнению с собственным 2-нм предшественником IBM, чип на 0,7 нм обеспечивает до 50% более высокую производительность или, альтернативно, до 70% более высокую энергоэффективность при выполнении эквивалентных нагрузок. Формулировка «производительность или эффективность» выбрана не случайно: разработчики чипов могут настраивать одну и ту же базовую архитектуру либо на максимальную скорость, либо на минимальное энергопотребление в зависимости от требований приложения.
Такая гибкость сейчас чрезвычайно важна. Бум генеративного ИИ превратил энергопотребление дата-центров в одну из самых острых проблем технологической отрасли. Серверные фермы перегружают электросети и требуют промышленного охлаждения. Чип, который обеспечивает тот же объём вычислений при на 70% меньшем энергопотреблении, — это не просто техническое достижение, а потенциальный ответ на очень дорогой и очень реальный инфраструктурный кризис.
Масштабирование SRAM для ИИ-нагрузок
Помимо чистой вычислительной мощности, IBM подтвердила работоспособность подхода nanostack с помощью рабочих CMOS-инверторов и продемонстрировала 40% масштабирование SRAM — быстрой встроенной памяти, которая напрямую подаёт данные в процессор. Для ИИ-нагрузок, где модели постоянно извлекают огромные объёмы данных из памяти, более быстрая и плотная встроенная память столь же важна, как и количество транзисторов. Улучшение масштабирования SRAM на 40% на этом узле — значимый сигнал, что архитектура подходит для тех типов нагрузок, которые сейчас наиболее важны.
Разработка, перспективы производства и отраслевое сотрудничество
Эта технология разрабатывается в ведущем исследовательском центре в Олбани, штат Нью-Йорк, который вскоре получит литографический инструмент ASML High-NA EUV — самый передовой на сегодня «станок» для печати чипов, способный вытравливать схемы с точностью, требуемой этим узлом. Наличие и готовность оборудования High-NA EUV сами по себе являются фактором, влияющим на скорость перехода от исследований к производству.
Сроки выхода в производство
IBM оценивает, что производство может стать жизнеспособным в течение пяти лет, при условии, что подход nanostack окажется масштабируемым и ни один конкурент не достигнет этого рубежа раньше. Такая условная формулировка честна — масштабирование исследовательского прототипа до крупносерийного производства — это совершенно иной вызов, чем демонстрация в лаборатории. История развития полупроводников полна впечатляющих научных прорывов, которым потребовалось больше времени, чем ожидалось, чтобы стать продуктами, или которые так и не стали ими.
Партнёры по сотрудничеству
IBM не идёт к цели в одиночку. Lam Research, Tokyo Electron и SCREEN Semiconductor Solutions сотрудничают в разработке технологического процесса, необходимого для превращения nanostack в пригодную к производству технологию. Это крупные имена в области полупроводникового оборудования — их участие показывает, что экосистема отрасли относится к этому серьёзно, а не как к чисто исследовательскому курьёзу.
Значимость этого сотрудничества в том, что оно подразумевает с точки зрения производственной реализуемости. Партнёрства с производителями оборудования на такой стадии говорят о том, что IBM уже думает о инженерии процессов для производства, а не только о физике самого устройства. Привлечение ведущих производителей оборудования на раннем этапе — именно то, что делает компания, когда верит, что научный прорыв имеет реальный путь к коммерциализации.
Гамбетта описал архитектурный сдвиг в широких терминах: «С нашей новой архитектурой nanostack мы не просто делаем транзисторы меньше, мы переизобретаем способ построения чипов, чтобы обеспечить радикально более высокую мощность и энергоэффективность». Если эта переизобретённая архитектура выдержит проверку массовым производством, она может продлить действие закона Мура как минимум ещё на десятилетие сверх того, что большинство аналитиков закладывали в прогнозы, и переформатировать экономику аппаратного обеспечения для ИИ.
FAQ
В чём значимость чипа IBM на 0,7 нанометра?
Это первая в мире чиповая технология с техпроцессом менее 1 нанометра, использующая новую 3D-архитектуру nanostack, которая обеспечивает радикально более высокую плотность транзисторов — почти 100 миллиардов на чипе размером с ноготь — и улучшенную энергоэффективность по сравнению с предыдущими поколениями.
Чем архитектура nanostack IBM отличается от традиционных дизайнов чипов?
Вместо уменьшения транзисторов на плоской двумерной поверхности подход nanostack от IBM располагает и смещает их вертикально в 3D-слоях с использованием 3D-последовательной интеграции. Это увеличивает плотность транзисторов, не полагаясь исключительно на боковую миниатюризацию, которая приближается к физическим пределам.
Какие улучшения производительности предлагает новый чип IBM по сравнению с 2-нм чипами предыдущего поколения?
Чип на 0,7 нм обеспечивает до 50% более высокую производительность или до 70% более высокую энергоэффективность по сравнению с 2-нм предшественником IBM, в зависимости от того, как архитектура настроена под конкретное приложение.
Когда технология чипов IBM с техпроцессом менее 1 нм может выйти на коммерческое производство?
IBM оценивает, что производство может начаться в течение пяти лет, при условии, что технология nanostack окажется масштабируемой для крупносерийного производства и сохранит конкурентоспособность на фоне достижений других полупроводниковых компаний.
{«@context»:»https://schema.org»,»@type»:»FAQPage»,»mainEntity»:[{«@type»:»Question»,»name»:»В чём значимость чипа IBM на 0,7 нанометра?»,»acceptedAnswer»:{«@type»:»Answer»,»text»:»Это первая в мире чиповая технология с техпроцессом менее 1 нанометра, использующая новую 3D-архитектуру nanostack, которая обеспечивает радикально более высокую плотность транзисторов — почти 100 миллиардов на чипе размером с ноготь — и улучшенную энергоэффективность по сравнению с предыдущими поколениями.»}},{«@type»:»Question»,»name»:»Чем архитектура nanostack IBM отличается от традиционных дизайнов чипов?»,»acceptedAnswer»:{«@type»:»Answer»,»text»:»Вместо уменьшения транзисторов на плоской двумерной поверхности подход nanostack от IBM располагает и смещает их вертикально в 3D-слоях с использованием 3D-последовательной интеграции. Это увеличивает плотность транзисторов, не полагаясь исключительно на боковую миниатюризацию, которая приближается к физическим пределам.»}},{«@type»:»Question»,»name»:»Какие улучшения производительности предлагает новый чип IBM по сравнению с 2-нм чипами предыдущего поколения?»,»acceptedAnswer»:{«@type»:»Answer»,»text»:»Чип на 0,7 нм обеспечивает до 50% более высокую производительность или до 70% более высокую энергоэффективность по сравнению с 2-нм предшественником IBM, в зависимости от того, как архитектура настроена под конкретное приложение.»}},{«@type»:»Question»,»name»:»Когда технология чипов IBM с техпроцессом менее 1 нм может выйти на коммерческое производство?»,»acceptedAnswer»:{«@type»:»Answer»,»text»:»IBM оценивает, что производство может начаться в течение пяти лет, при условии, что технология nanostack окажется масштабируемой для крупносерийного производства и сохранит конкурентоспособность на фоне достижений других полупроводниковых компаний.»}}]}
Статья подготовлена при содействии искусственного интеллекта и проверена редакционной командой.
