IBM esitteli viime viikolla, että se on rakentanut kyvyn antaa siruille 2 nm:n transistoreita. Kuvataiteen nykytilanne on yleensä noin 5nm tai 7nm, joten se on uskomaton hyppy, vaikka kokojen arvioiminen täysin eri valmistajien välillä ei ole koko ajan oikein.
Niiden kokoa silmiinpistävämpi on se, että nämä sirut todennäköisesti kehitetään väitetyn 'nanosarkin' suunnitelman mukaan. Useimmat tyylikkäät transistorit perustuvat pohjimmiltaan 'FinFETiin', paikkaan maailmassa, jossa puolijohteen läpi kulkevat virtaukset ulottuvat suoraan tasapainoon. Nanosarkki- tai 'gate-all-around'-transistorit kääntävät tämän tasapainon suoraan tiettyjen yksittäisten nauhojen kasaan, ja suunnitelman pitäisi pystyä parantamaan energiatehokkuutta ja antaa suunnitelmien muuttaa olennaisesti sirun eri osien {sähköisiä} ominaisuuksia. . FinFET on ollut tyypillistä vuodesta 2011, joten tuoreen esittely muovista uuden puolijohdemallin on järkevästi valtava järjestely puolijohdemaailmassa.
IBM ilmoitti ensimmäisenä lajissaan nanolevyinnovaatiosta riippuvaisen 2nm:n sirun. Organisaatio sanoi, että tämä siru auttaisi edistämään puolijohdeliiketoimintaa ja ottamaan huomioon sen kehittyvän sirukiinnostuksen. 2 nm:n prosessorit voivat nelinkertaistaa PDA-laitteiden akun keston. Normaalikäytössä puhelimen akku voi kestää jopa neljä päivää. Siru tarjoaa 45 % parempaa ja käyttää 75 % vähemmän energiaa kuin nykyiset poikkeuksellisimmat 7 nm:n solmupiirit.
Voiman/suorituksen sekoitus nopeuttaa tapahtumien käännettä ja eturivin älyllisten, reuna- ja muiden tietojenkäsittelyvaiheiden välittämistä crossover-pilviolosuhteiden ja salauskaasupolkimien kautta, jotka toimivat kvanttitietokoneiden kanssa. 2 nm:n nanoteknologia voi sitoa jopa 50 miljardia transistoria kynnen kokoiselle sirulle. Enemmän transistoreja sirulle antaa alkuperäisille tekijöille mahdollisuuden kehittää etuvastuita, kuten tekoälyä, pilvilaskentaa, laitteistopohjaista suojausta ja salausta.
IBM:n uusi panos on vielä idean varmistusvaiheessa, ja saattaa kestää jonkin aikaa, ennen kuin se on kaupallisesti saatavilla. Tällä hetkellä IBM:n vastustajaorganisaatiot Samsung ja TSMC toimittavat 5nm:n siruja valimoissaan. TSMC oli aiemmin ilmoittanut aloittavansa 4nm:n sirujen toimittamisen ennen vuoden 2021 loppua ja toteuttavansa 3nm:n siruja jatkuvasti 50 % vuodesta 2022. Intelin 7nm:n sirut ovat vielä kesken.
Miten IBM keksi sen?
Termi nanosheet kirjoitettiin ensimmäisen kerran IBM:n laboratorioissa vuonna 2012, kun sen asiantuntijaryhmä käsitteli toisen gadgetin suunnittelua. Tavoitteena oli rakentaa sopiva vaihtoehto yleiselle nanolankarakenteelle. IBM:n Eureka toinen seurasi nanoarkkisuunnittelua, joka tarjosi nanolangan sähköstaattisia etuja paremman suorituskyvyn edellyttämän paksuuden lisäksi.
Tällä kohokohtien yhdistelmällä nanosheets valloitti FinFETin, tuolloin vallinneen puolijohderakenteen. Joka tapauksessa liiketoiminta eteni nopeasti FinFET-suunnitelman ohi. Suunnittelijat yrittivät pakata lisää transistoreita, mutta se aiheutti puolijohteiden vuotamisen.
FinFET-innovaatio on saanut nimensä FET-rakenteesta ja muistuttaa joukkoa teriä. Tässä rakenteessa elektronit kulkevat hienojen pystysuorien siipien kautta tasaisen pinnan sijaan kulkeakseen transistorien läpi. Sitten taas nanoarkit pinoavat transistorit päällekkäin muodostaen kerroksittain kuvioita. Pääasiallinen 2 nm:n puolijohde on uusi monikynnysjännite (Multi-Vt) -laite, jonka vuototasot ylittävät kolme kertaluokkaa. Sen avulla valmistajat voivat valita paremman suoritustason.