IBM於周四發布了採用其最新半導體技術打造的首款晶片。這枚晶片大小不超過一枚指甲蓋,卻集成了近1000億個電晶體。在相同甚至更小的晶片面積內封裝更多電晶體,是提升能效與處理速度的核心路徑。
新晶片的製程節點為0.7納米,小於IBM於2021年首次發布的2納米晶片。不過,新晶片的內部電路架構已進行了重大調整。此前2納米製程將電晶體以平鋪方式排列,IBM研究院將其稱為"納米片"結構。而最新的0.7納米晶片則採用了IBM新開發的"納米堆疊"架構,將多層納米片進行垂直疊加。
IBM表示,新架構帶來了顯著的性能提升。內部實驗數據顯示,與2納米版本相比,新晶片性能最高提升50%,能效提升達70%。
此外,納米堆疊架構還使SRAM(靜態隨機存取儲存器)的晶片面積縮小了40%。SRAM無需持續供電即可保存數據,且讀寫速度快於DRAM,因此在AI應用中需求旺盛。
不過,該晶片距離正式量產還需一段時間。IBM目前正與日本晶圓代工廠Rapidus合作推進量產準備工作,預計還需約五年才能實現量產。但與此同時,市場對高能效計算晶片的需求正持續增長。
IBM、英偉達
、AMD等公司設計的晶片,是整個AI產業的核心基礎設施。隨著OpenAI、谷歌等AI開發商競相構建更先進的模型,訓練過程需要消耗大量算力,隨之而來的是對電力、冷卻水和數據中心土地的龐大需求。
"所有人都想要更強的性能,但沒有人願意為電費買單。"IBM半導體研發副總裁卜惠明表示,新晶片的高能效"對於AI來說是至關重要的特性"。
研發更高效的硬體,是科技行業領袖所描繪的AI未來藍圖中不可或缺的一環。當前,內存、處理器及其他關鍵元器件的產能缺口,已造成市場上多種消費電子產品零部件短缺。新的研究原型有望幫助科技公司及終端用戶,在未來以更低成本獲得更強的性能表現。
"歸根結底,問題在於:我們能否讓電晶體變得更高效?"IBM研究院院長Jay Gambetta說道,"這是一個可定製化的平台,我們預期它將對邏輯電路到SRAM的各個層面產生影響。隨著技術的持續演進,我們有望看到更高效、規模更大的AI加速晶片問世。"
Q&A
Q1:IBM最新0.7納米晶片和2納米晶片相比有哪些提升?
A:IBM最新0.7納米晶片採用納米堆疊架構,將多層納米片垂直疊加,相比2021年發布的2納米晶片,性能最高提升50%,能效提升70%,同時SRAM晶片面積縮小40%,在更小的物理尺寸內集成了近1000億個電晶體。
Q2:IBM 0.7納米晶片什麼時候可以量產?
A:目前IBM還在與日本晶圓代工廠Rapidus合作推進量產準備,IBM表示"預計五年內有望實現量產"。雖然距離正式量產還需較長時間,但隨著AI行業對高能效晶片的需求持續增長,量產進程備受業界關注。
Q3:IBM 0.7納米晶片對AI行業有什麼意義?
A:AI模型訓練需要消耗大量算力,進而帶來巨大的電力和資源消耗。IBM新晶片能效提升70%,可大幅降低AI數據中心的運營成本。IBM研究院院長表示,該晶片平台可定製,預計將推動更高效、更大規模AI加速晶片的發展,對整個AI產業具有重要意義。






