IBM 首度推出亚纳米级芯片技术
IBM首度推出亚纳米级芯片技术
IBM 于 2026 年 6 月 25 日发布全球首款亚纳米级芯片技术，采用 0.7 nm（7 埃米）节点与全新三维纳米堆叠（nanostack）架构。指甲盖大小的芯片集成近 1000 亿个晶体管，密度约为 IBM 2021 年 2 nm 芯片的两倍。相比 2 nm 芯片，性能最高提升 50%，能效最高提升 70%。纳米堆叠架构还实现 SRAM 面积缩减 40%，有助于支撑先进 AI 工作负载的高带宽需求。该技术已在 VLSI 2026 会议上验证，IBM 预计 5 年内量产。
IBM 把芯片制程推进到亚纳米，0.7nm 意味着 AI 芯片能塞进两倍晶体管，这对生成式 AI 的算力瓶颈是个好消息。虽然量产还要五年，但技术路线图清晰，值得关注。
IBM 推出全球首项亚 1 纳米芯片技术
采用革命性“纳米堆叠”3D 芯片架构打造，IBM 的亚 1 纳米芯片将推动半导体行业在未来十年向前发展
纽约州约克敦海茨，2026 年 6 月 25 日–IBM（纽交所代码：IBM）今日揭晓一项重大半导体突破，推出全球首项亚 1 纳米（nm）芯片技术，采用革命性的晶体管架构，制程节点达到 0.7 nm，即 7 埃。这一成就标志着一个正面临传统芯片微缩物理极限的行业迎来了里程碑时刻。半导体在从计算到家电、通信设备、交通系统以及关键基础设施等方方面面都发挥着至关重要的作用。
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IBM 的新款亚 1 纳米芯片在一块指甲盖大小的芯片上集成了近 1000 亿个晶体管，密度几乎是 IBM 于 2021 年发布的 2 nm 芯片的两倍。在一系列结构与材料创新的推动下——包括 IBM 开创性的三维纳米堆叠架构——该技术证明，即便芯片特征尺寸逼近原子尺度，性能与能效的持续提升依然可行。
已发表的技术结果报告显示，这款新芯片预计将在能力上实现大幅跃升——相比 IBM 的 2 nm 节点芯片，性能最高提升 50%，或能效提升 70%[1]——为从生成式 AI 和云基础设施到下一代电子设备等各类应用的计算能力带来强劲提升。
IBM 最新的芯片突破标志着计算领域的一个里程碑时刻，将技术推进到超越纳米时代、抵达原子尺度。借助我们全新的 nanostack 架构，我们不仅在制造更小的晶体管，更在重新定义芯片的构建方式，以实现大幅提升的算力和能效，”IBM Research 总监兼 IBM Fellow Jay Gambetta表示。“这项行业首创的创新延续了 IBM 在下一代技术领域引领潮流的传统，并为下一个计算时代奠定了基础。
Nanostack：芯片设计领域的行业突破
为了制造这款芯片，IBM 研究人员开发了一种全新的晶体管架构，称为“nanostack”，这是业界已知首个基于纳米片的三维设计。Nanostack 代表了对纳米片技术的重大超越——纳米片技术是业界当前最前沿的架构，由 IBM 发明。Nanostack 设计将晶体管垂直堆叠并错位排列，利用 3D 顺序集成技术将更多晶体管封装到芯片上。该设计还解锁了在每个堆叠层内使用不同材料组合的能力，从而独立优化每个晶体管的性能和能效。
IBM 的 nanostack 架构通过 CMOS 集成中的超薄介电键合、双沟道工程能力的演示，以及具有预期开关性能的功能性 CMOS 反相器运行，得到了实验验证。这些结果共同证实了 nanostack 技术可以物理构建，并支持真实计算。
此外，在 VLSI 2026 上展示的一项新研究中，IBM 研究人员证明，nanostack 架构在 SRAM 上实现了 40% 的微缩，[2]使芯片设计人员能够打造效率高得多的芯片，同时还能满足先进 AI 工作负载的高带宽数据需求。
凭借这一突破性结构，逻辑技术首次能够延伸到 1 nm 节点以下，推进埃米级微缩时代，在这一尺度上，尺寸已接近单个原子的规模。虽然如今晶体管节点指的是某一代制造技术，而非精确的物理尺寸，但 IBM 的 0.7 nm 技术——也被称为 7 埃——展示了持续微缩仍然可能。借助新的 nanostack 架构，IBM 的半导体路线图预计未来至少还能持续微缩十年。
建立在数十年半导体创新领导地位之上
这一突破再次证明 IBM 是半导体研发领域的领导者。数十年来，IBM 在开发驱动计算系统的芯片方面一直引领世界，从 1960 年代的早期半导体到全球首款 2 nm 节点芯片。IBM 继续在硅、AI 硬件、逻辑和量子处理器的最前沿创新，为计算的未来提供动力。
IBM 及其合作伙伴在纽约州奥尔巴尼的一家领先半导体研究设施开展这项工作，该设施很快将配备一台高数值孔径极紫外（High NA EUV）光刻设备，这对逻辑微缩的未来至关重要。该技术由 ASML 开发，可实现超精密电路印刷，支持制造更小、更强大的芯片。IBM 与包括 Lam Research Corp.（Nasdaq: LRCX）、Tokyo Electron（TEL）和 SCREEN Semiconductor Solutions, Ltd. 在内的合作伙伴一直在共同开发新的 High NA EUV 工艺和工具，并已产出可工作的器件。
IBM 最近还宣布了成立 Anderon 的计划，这是全球首家纯量子代工厂。Anderon 作为 IBM 旗下独立公司，将依托 IBM 行业领先的量子计算和半导体专业知识，助力美国具备制造全球大部分量子晶圆的能力。
鉴于纳米堆叠技术预计最早将在 sub-1 nm 节点得到采用，IBM 认为最早有望在未来 5 年内实现量产。
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[1] S. Reboh 等，《面向 CMOS 7A 节点及更先进节点的 NanoStack 晶体管架构》，VLSI 2025
[2] Chen Zhang 等，《交错沟道 Nanostack SRAM 位单元的面积与性能》，VLSI 2026
IBM 的亚 1 纳米节点晶圆。（图片来源：IBM）
IBM 的亚 1 纳米节点芯片。（图片来源：IBM）
亚 1nm 芯片技术。（图片来源：IBM）
来源：Hacker News 热门（buzzing.cc 中文翻译） · newsroom.ibm.com