IBM宣布实现全球首个1纳米以下芯片制造技术突破，采用0.7纳米Nanostack三维堆叠架构，可在指甲大小芯片上集成近1000亿个晶体管，最高带来50%的性能提升和70%的能效提升，并预计未来五年具备量产条件。
IBM(IBM.N)周四公布新一代芯片制造技术，宣布实现全球首项可制造1纳米以下芯片的突破，并预计该技术将在未来五年内具备量产条件。
在人工智能推动算力需求快速增长、电力成本成为数据中心重要瓶颈的背景下，这项技术有望进一步提升芯片性能与能效。消息公布后，IBM盘前股价一度上涨逾6%，不过今年以来累计仍下跌约11%。
此次发布的芯片采用0.7纳米晶体管架构，即7埃，被IBM定义为全球首个突破1纳米门槛的芯片制造技术。目前，台积电已量产约2纳米制程芯片，英特尔(INTC.O)上周则表示，其18A工艺已进入风险试产阶段，对应约1.8纳米技术。
IBM表示，新工艺可在指甲大小的芯片上集成近1000亿个晶体管，晶体管密度约为公司2021年发布2纳米技术的两倍，可带来最高50%的计算性能提升，或最高70%的能效提升。
支撑这一突破的是IBM开发的新型“Nanostack（纳米堆叠）”晶体管架构。与传统平面排列方式不同，该方案采用三维垂直堆叠设计，在相同面积内容纳更多晶体管，提高芯片集成度。IBM Research负责人杰伊·甘贝塔（Jay Gambetta）表示：
“借助全新的Nanostack架构，我们不仅实现了更小尺寸的晶体管，更重新定义了芯片的构建方式，从而带来显著更高的计算性能和能源效率。”
随着全球持续建设AI数据中心，供电已成为行业面临的重要约束，高功耗AI芯片甚至导致部分数据中心项目因难以获得价格合理的电力而推迟建设。IBM认为，新技术能够缓解这一问题。
尽管IBM早已退出芯片制造业务，不再自行生产和销售芯片，但其位于纽约州奥尔巴尼的实验室仍持续开展半导体工艺研发，并通过技术授权与制造商合作。此前，三星电子(005930.KS)和日本Rapidus均获得过IBM相关芯片技术授权。
IBM同时表示，这项技术有望让芯片持续微缩的发展趋势再延续约10年。长期以来，行业依赖不断提升晶体管密度来提高计算性能，这一规律被称为“摩尔定律”。
近年来，由于制造成本持续攀升，继续缩小晶体管尺寸带来的成本优势已明显减弱，包括英伟达(NVDA.O)首席执行官黄仁勋等业内人士曾公开表示“摩尔定律已死”。不过，IBM认为，现在下这一结论仍为时过早。
Nanostack也是近年来三维晶体管技术演进的最新成果。此前，台积电和英特尔已采用由IBM率先研发的纳米片晶体管（Nanosheet Transistor）结构，而IBM此次进一步将两片采用纳米片结构的晶圆上下倒置贴合，通过垂直连接两类晶体管，在更小空间内实现更高集成密度。
行业分析人士普遍认为，这项技术具有重要意义，但未来仍需面对其他技术路线的竞争。
TechInsights分析师丹·哈奇森（Dan Hutcheson）表示：“这是一个重大突破，它基本上将芯片路线图再延长了10到15年。”
他同时指出，比利时研究机构Imec支持的另一种逐层堆叠三维方案同样受到多家芯片制造商关注，但该工艺可能更容易出现制造缺陷。相比之下，IBM的方法“能够获得性能更强、速度更快、功耗更低的晶体管，这是一项相当具有革命性的突破”。
Moor Insights & Strategy分析师帕特里克·穆尔黑德（Patrick Moorhead）认为，目前仍需观察哪些厂商最终采用IBM技术，以及谁能率先实现商业化，但此次发布至少说明，关于“摩尔定律已死”的判断被夸大了。
穆尔黑德表示：“这表明，我们不会像过去总担心的那样，很快就耗尽技术发展的动力。”
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