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IBM宣布0.7nm突破,工程师却集体“挑刺”

IP属地 中国·北京 编辑:吴婷 芯智讯 时间:2026-06-28 14:04:47

当芯片制程步入2纳米节点后,传统工艺的微缩之路似乎已触碰到物理天花板。然而,IBM于2026年6月25日宣布的一项“重磅突破”,声称其推出的全球首个亚1纳米(0.7纳米)芯片,这是人类历史上首次将接近1000亿个晶体管集成于指甲盖大小的芯片中。这一消息随后也网络上引发了热议。不少批评者指出,这并非真正的物理尺寸突破,而是一场精心包装的“数字游戏”。

IBM 0.7nm物理尺寸未达标

根据IBM公布的信息,其最新发布的全球首款0.7nm芯片采用了革命性的晶体管架构——“Nanostack(纳米堆叠)”技术,其核心思路并非继续压缩晶体管平面尺寸,而是以纳米片(nanosheet)为构建模块,将两个两层互补晶体管(一个NFET和一个PFET,这两个晶体管是在不同的晶圆上分别制造)通过超薄介质层实现单片级(monolithic)垂直集成,形成单片三维CMOS(Monolithic 3D CMOS)架构,而不是通过3D封装。

相比GAA(Gate-All-Around)架构,这种设计能够进一步缩短信号路径,提高逻辑密度,并为未来继续提升CMOS性能提供新的技术路线。IBM表示,NanoStack未来结合High-NA EUV光刻、新材料以及先进互连技术,有望继续延续摩尔定律的发展。

IBM声称其0.7nm技术能在指甲盖大小的面积上集成近1000亿个晶体管,密度近乎其2021年2纳米芯片的两倍,可带来50%的性能提升和70%的能效改善。尤为值得注意的是,NanoStack架构有望将SRAM缓存面积缩减40%,这被IBM称为“十多年来行业最大的SRAM缩放进步”。IBM研究院院长Jay Gambetta表示,这一突破将芯片技术“从纳米时代推向了原子尺度”。IBM预计,这项技术最快五年内可实现产业化。

然而,IBM的这一突破性的技术公布之后,也引发了业内的争议。在科技新闻聚合平台Hacker News上,高赞评论直言不讳地指出:“0.7nm只是营销名称”。还有评论批评道:“这根本不是0.7nm的晶体管。

多位具有半导体背景的工程师认为,IBM此次真正的技术突破是其“NanoStack”三维堆叠架构,而非任何0.7nm尺寸的晶体管。他们指出,NanoStack的实际构建模块——纳米片的厚度约为5纳米(约15个硅原子宽),而两层之间的间距为9纳米,这些都与0.7nm相去甚远。

IBM此次展示的显微照片同样能够说明这一点。图片中大量关键结构的尺寸依然处于数纳米甚至数十纳米量级,并不存在真正宽度仅0.7纳米的晶体管结构。

还有工程师指出,IBM公布图片中一条被部分网友误认为0.7nm线宽的白色结构,实际上只是位于约5纳米宽(约15列硅原子)结构边缘的一条示意轮廓,并不能代表真实的最小物理尺寸。

虽然对于业内工程师而言,“工艺节点名称早就和真实特征尺寸没有关系”,这早已是公开的共识。但对于普通公众而言,“全球首个0.7nm芯片”这样的表述,仍然很容易被理解为“晶体管尺寸只有0.7纳米”,由此引发误解也就不足为奇。

马斯克开炮:呼吁以“原子数量”命名

事实上,这场争议的根源,并不在IBM本身。

90nm、65nm时代,半导体工艺节点名称还能大致对应晶体管栅长等关键尺寸。但是自22nm FinFET时代开始,“工艺节点”与真实尺寸逐渐脱钩已成为整个行业公开的事实。现在无论是台积电或者三星的3nm、2nm还是英特尔的1.8nm,其数字更多代表的是工艺代际、综合性能以及逻辑密度,而不是晶体管栅长、金属间距或其它任何一个固定物理尺寸。

IBM官方其实也不存在误导,因为他们在官方博客说明中也明确指出,“与所有近期晶体管尺寸的进步一样,7埃米(0.7nm)指的是这一代芯片,采用其特定的制造工艺。这里,7埃并不等于芯片中接触金属线的宽度,这与多代前芯片密度较低的传统方式不同。”IBM副总裁Bu Huiming也承认,如今产业早已不再以物理线宽命名制程节点。

马斯克在社交平台X上转发了一则指出“IBM所谓0.7nm芯片上制造出的特征无一低于1nm”的评论时表示赞同,并提出了一个解决方案:应改用“最小特征宽度所含的原子数量”来定义制程节点,而非使用早已脱离物理现实的“纳米”数字。他认为,这样才能最准确地反映技术的真实水平,避免营销导向的“数字游戏”。

马斯克的观点实际上回应了整个行业长期存在的一项争议:如今“3nm”、“2nm”、“0.7nm”等工艺节点名称,与真实物理尺寸之间已经越来越脱节。这也是为什么IBM此次发布消息后,业内大量讨论并没有聚焦NanoStack本身,而是围绕“0.7nm到底代表什么”而展开。

也有不少工程师建议,整个行业未来应该放弃继续使用纳米作为工艺节点名称,而改用晶体管密度(MTr/mm²)、PPA(性能、功耗、面积)等更客观的指标衡量先进工艺水平。

总结来说,此次IBM “0.7nm芯片”所引发的争议并不是其本身,而是整个行业已经沿用了二十多年的纳米工艺节点命名体系。

不应因命名争议被否定

客观来看,无论是NanoStack三维架构,还是IBM公布的SRAM缩放、逻辑密度以及能效数据,都说明IBM依然保持着全球顶尖半导体研究机构的创新能力。这一点,并没有因为围绕“0.7nm”命名的争议而发生改变。

但是,多层垂直堆叠对制造精度要求极高,任何一层出现缺陷都可能导致整颗芯片报废,良率控制和热预算管理是巨大挑战。而且IBM早已出售其芯片制造业务,现主要作为研究机构和知识产权(IP)授权方存在。这意味着,这项技术能否商用,完全取决于台积电、三星、英特尔或Rapidus等晶圆制造商是否愿意购买授权并攻克量产难题。

IBM自己给出的商业化时间表是5年内甚至更久,至今也未公布任何确定的制造合作伙伴。相比之下,英特尔已强调其1.8nm工艺已进入风险生产阶段。

编辑:芯智讯-浪客剑

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