IBM发布0.7纳米Nanostack架构:晶体管密度翻倍,最快5年量产

IBM发布0.7纳米Nanostack架构:晶体管密度翻倍,最快5年量产

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News Editor 01
2026-07-22 18:35:14
IBM公布0.7纳米Nanostack三维纳米片堆叠架构,单芯片可集成近千亿颗晶体管,密度达到2纳米世代两倍,并称最快5年内进入量产。
IBM芯片半导体AI量子计算

IBM宣布推出全球首款0.7纳米芯片技术,采用名为Nanostack的三维纳米片堆叠架构。按IBM披露的数据,单芯片可集成近千亿颗晶体管,密度达到其2纳米世代的两倍,量产时间表则指向最快5年内

这项发布出现在VLSI 2026研究大会上。IBM给出的核心思路不是继续沿着传统平面微缩路线压缩晶体管尺寸,而是把多层晶体管以垂直方式交错堆叠,让不同层级分别优化材料与性能,用新结构绕开制程继续缩小时遇到的瓶颈。

从平面微缩转向三维堆叠

IBM将Nanostack定义为一种三维纳米片堆叠设计。纳米片本身已是当前先进晶体管架构之一,而这次的新方案是在原有基础上增加垂直维度。IBM研究总监Jay Gambetta表示,公司不是单纯做更小的晶体管,而是在重构芯片的建造方式。

为验证架构可行性,IBM披露了三项测试结果,包括超薄介电质键合的CMOS集成、双通道工程演示,以及CMOS反相器的实际运行。反相器是数字逻辑电路中最基础的运算单元,这一点很关键,意味着该架构已经不只是停留在概念层面。

SRAM面积缩减40%,瞄准AI负载

同场公布的VLSI研究论文显示,Nanostack可让SRAM面积缩减40%。对AI推理场景来说,SRAM负责高频读取模型权重,面积更小意味着在相同芯片空间内可以放入更多缓存,或者在维持缓存规模时压低功耗。

IBM还给出了与2纳米技术的性能对比:在相同功耗下,性能最高可提升50%;若保持相同性能,功耗最高可降低70%。这组数据直指大规模AI训练和推理所面临的电力与散热成本问题。

0.7纳米是技术代际标签,不是物理宽度

IBM在2021年发布2纳米技术时,曾以“指甲盖大小芯片容纳500亿颗晶体管”作为里程碑。这次同等面积下的数量提升到近千亿,密度接近翻倍。不过,文中也说明,“0.7纳米”并不是晶体管真实物理尺寸的直接描述,而是现代半导体语境里的技术世代命名,代表密度、性能和能效的综合跃升。

至于量产节奏,IBM的表述是“最快5年内”。这个时间点仍保留弹性,实际推进还要看良率、供应链和客户需求等条件。IBM同时宣布,计划建设全球首座纯量子计算机晶圆代工厂“Anderon”,显示其研发资源正在多条技术路径上同步投入。

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