5月6日消息，IBM宣布造出了全球第一颗2nm工艺的半导体芯片。核心指标方面，IBM称该2nm芯片的晶体管密度（MTr/mm2，每平方毫米多少百万颗晶体管）为333.33，几乎是台积电5nm的两倍，也比外界预估台积电3nm工艺的292.21 MTr/mm2要高。
IBM称，在运行速度方面，与当前许多笔记本电脑和手机中使用的主流7nm芯片相比，IBM的这颗2nm芯片计算速度要快45%，能源效率也高出75%，电池寿命最高可提升4倍，这代表用户每4天仅需为设备充电1次。
另外，相较于当前最先进的5nm芯片（目前仅有苹果iPhone 12等旗舰智能手机才有使用），这颗2nm芯片的体积将更小、速度也更快，未来有助于提升网络连接和数据处理速度，并提升自动驾驶汽车检测物体的反应时间。
据悉，台积电和三星目前正在生产5nm芯片，英特尔则致力于7nm芯片技术。按投产进度来看，台积电目前计划在今年年底开工投产的4nm芯片工艺，大批量生产要等到2022年；3nm芯片技术投产进程预计更晚，要到2022年下半年；2nm芯片技术更是仍处于相对早期的开发阶段。
换言之，在150平方毫米也就是指甲盖大小面积内，就能容纳500亿颗晶体管。
实际上，IBM此前也是率先造出7nm（2015年）和5nm（2017年）芯片的厂商，在电压等指标的定义上很早就拿下主导权。
回到此次的2nm上，采用的是GAA（环绕栅极晶体管）技术，三层。IBM介绍，这是第一次使用底介电隔离通道，它可以实现12 nm的栅长，其内部间隔是第二代干法设计，有助于纳米片的开发。这也是第一次使用EUV曝光FEOL部分过程。
关于GAA晶体管技术，三星3nm、Intel 5nm以及台积电2nm均将首次采用。
IBM曾是一家主要的芯片制造商，现已将起大量芯片生产外包给三星电子。但IBM在美国纽约纽约州奥尔巴尼（Albany）仍保留着一个芯片制造研究中心。该中心负责芯片研究，并与三星和英特尔签署了联合技术开发协议，以使用IBM的芯片制造技术进行生产。
2014年，IBM将旗下Microelectronics半导体部门出售给世界第三大专业晶圆代工厂GlobalFoundries（格芯）时，IBM就已经宣告退出芯片代工业务。芯片生产部分最后仍会交给三星电子、格芯、英特尔、台积电等产业链下游企业。
Seeking Alpha认为，IBM推出全球首款2nm芯片，这可能使英特尔和三星代工厂受益。
据The Verge，台积电和三星目前正在生产5nm芯片。英特尔仍在努力使其7纳米节点脱颖而出。台积电正计划在年底前开始其4nm芯片工艺的早期生产，并于2022年实现批量生产。它的3nm节点预计要到2022年下半年，而2nm芯片仍处于相对较早的开发阶段。这意味着，目前产业链下游芯片代工厂无法生产2nm芯片。
所以，IBM只负责芯片IC技术研究、设计部分，这颗全球首个2nm芯片目前依然是在概念(PPT)阶段，用于研发用途，距离最后量产依然有很长的路要走。
根据nextplatform报道，目前担任IBM混合云研究副总裁的Mukesh Khare带领其完成了2nm技术的突破。
资料显示，Khare在1999年到2003年间，从事90纳米SOI工艺的开发，该工艺将IBM Power4和Power4+推向市场，他随后又负责了65纳米和45纳米SOI的推进，之后他对对用于Power7的32纳米技术进行了研究。Khare曾担任奥尔巴尼纳米技术中心的半导体研究总监。
具体来说，IBM今天展示的这项技术，更多是芯片制造中最基础部分——晶体管的改进。
有业内人士指出，IBM的这颗2nm芯片的最后去向，很可能是该公司的云服务器当中，从而提升该数据中心的计算能力。
IBM表示，凭借IBM研究院在7 nm技术方面取得的进展，该公司研发的第一款商业化芯片产品将于今年晚些时候在基于Powe10的IBM Power Systems中首次亮相。
事实上，IBM早就将芯片制造部分交出去了，其更多拥有的是无晶圆业务部门，只负责上游芯片设计、研究之类的，所以突然发布了新的芯片技术，外界疑问大过肯定。
anandtech指，IBM是全球领先的未来半导体技术研究中心之一，尽管没有自己的芯片代工产品，但IBM与其他制造商合作为自己的制造设施开发IP，这是其一直保留芯片研发部门的原因之一。
需要指出的是，IBM在数据中心方面一直投入了大量资金与精力，并取得了一些效果。
所以，2nm芯片的算力提升对于IBM来说至关重要，也是其在行业提升的重要助力。
今年4月，IBM发布2021财年第一季度财报。报告显示，IBM第一季度营收为177.30亿美元，比去年同期的175.71亿美元增长1%；净利润为9.55亿美元，同比下降19%。但该公司云及认知软件部门，营收同比增长4%。
IBM表示，距离将上述技术投入量产还需花费数年时间，接下来，该公司计划继续研究与开发用于消费电子产品的2nm芯片技术。
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2021年5月8日 10:31
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