IBM宣佈黑科技：新型鍺矽晶片性能可達當前“最強芯”四倍以上

IBM週四表示，該公司已經打造出了超密電腦晶片的可工作版本，其計算能力約為當前最強晶片的四倍。公告稱，這是由IBM牽頭並投資了30億美元的紐約州公私合作夥伴、GlobalFoundries、三星、以及設備供應商所共同實現的。半導體行業困頓在“每兩年電晶體密度翻倍”的傳統步伐已有段時日，而作為幾十年來的行業領導者，英特爾近年來已面臨技術上的挑戰。

上圖為一塊7nm晶片晶片，其採用了摻鍺矽（而不是純矽）製成。

此外，科技界一直對晶片能否在14nm後跨過“摩爾定律”這道坎而有所懷疑，因為歷次反覆運算都取決於以納秒級通斷電流的基本部件的最小尺寸，而目前，業界正在從14nm到10nm的商用轉型。

晶片行業的每一次反覆運算，均可在50%的給定面積中部署一定量的電路。儘管IBM的新型晶片仍處於研究階段，但它有望讓半導體行業的縮減之路至少延續到2018年。
該公司於週四表示，他們已經製作出了包含七個納米電晶體的樣品晶片，其採用了鍺矽材料（而不是純矽）並取得了“分子大小的開關”（molecular-size switches）這一研究進展。

這種新材料有望變得讓電晶體的通斷變得更快，同時功耗要求更低。而這種微尺寸的電晶體也表明了業界迫切需要新的材料和新的製造技術，才能夠進一步地發展。
為了讓大家更深刻地認識到這七個納米電晶體的大小，IBM拿直徑約2.5nm的DNA鏈、以及直徑約7500nm的紅細胞作為對比。該公司稱，其有望打造出包含超過200億電晶體的微處理器。

紐約州立大學納米科學與工程學院的Michael Liehr（上左）和IBM公司的Bala Haranand正在檢查遍佈了新型晶片的晶圓。其目前尚未做好商業化生產的準備。

斯坦福大學電力工程系Robust Systems Group主任Subhashish Mitra表示：“我並不感到驚訝，因為這符合路線圖上的預測，即使它有如夢幻”。

此外，儘管IBM已經擺脫了大部分的電腦半導體製造產能（GlobalFoundries于上周完成了對IBM微電子部門的收購），但公告顯示，該公司仍有興趣支援國家高科技製造基地。
紐約州Seaford諮詢公司Envisioneering的總裁hard Doherty表示：“這使得IBM可以將自己擺到‘紳士賭徒’的位置上，而不是成為賽馬的主人。在這場競賽中，該公司仍佔有一席之地”。

IBM現已將其最新技術授權給了包括GlobalFoundries在內的諸多製造商，並為博通（Broadcom）、高通和AMD等公司代工新品，而半導體行業必須立即決定是否將賭注壓到IBM的鍺矽技術上。

IBM的7nm節點電晶體。

最後，業界還必須應對極紫外線(EUV)光刻在接近于原子尺寸時該如何轉型。此前，英特爾表示有方法抵近7nm制程，不過該公司並未表示這一代晶片是否有可能到來。

IBM亦拒絕對“這項技術將於何時開始商業化生產”置評。台積電已在今年表示其計畫於2017年開始試產7nm晶片，不過該公司並未向IBM一樣拿出原型晶片。

而新一代極紫外光刻設備能否滿足長曝光時間的要求，將成為高速製造業務的關鍵。因為即使最輕微的震動，都會對光蝕刻線路造成破壞，所以業內不得不專門建造一座“絕對穩定”的建築，以便將震動和設備隔絕開來。

IBM方面表示，財團現已看到使用極紫外光刻的商業製造業務上的一種途徑。該公司半導體研究副總裁穆克什·哈雷（Mukesh Khare）表示：

“迄今為止的演示都發生在研究實驗室裡，而不是一座生產工廠中。與業界計畫於下一年引入的10nm技術相比，我們最終的目標是將電路尺寸再縮減上50%”。

[編譯自：NY Times]