IBM представила первый в мире 2-нанометровый чип

Их серийное производство начнется не раньше 2024 года
IBM

Американская компания IBM 6 мая представила первый в мире чип, произведенный по 2-нанометровому техпроцессу. По заявлению компании, производительность таких процессоров на 45% выше, а энергопотребление – на 75% ниже, чем у 7-нанометровых чипов, которые сегодня используются в дорогих персональных компьютерах и смартфонах. В настоящее время самый продвинутый техпроцесс массового полупроводникового производства – 5 нанометров; по нему, в частности, производятся новейшие чипы Apple A14 и M1, которыми комплектуются последние версии iPhone и iMac с iPad. Кстати, первые разработки 7- и 5-нанометровых чипов также были выполнены IBM.

Благодаря своим характеристикам 2-нанометровые чипы могут увеличить срок работы смартфонов на одной зарядке аккумулятора вчетверо, а значит, заряжать гаджет, оснащенный таким чипом, будет достаточно примерно раз в четыре дня. Кроме того, это поколение микропроцессоров позволит повысить производительность компьютеров и смартфонов, что необходимо, например, для приложений по синхронному переводу речи. Пригодятся чипы и в разработке технологий беспилотных транспортных средств, в которых на процессоры ложится задача по обработке больших массивов данных в реальном времени. Не забыла IBM и про тренд на снижение вредных выбросов: по мнению компании, новые чипы помогут дата-центрам, которые потребляют около 1% от суммарного объема вырабатываемой по всему миру электроэнергии, стать более экологичными.

На одном чипсете, произведенном по 2-нанометровому техпроцессу, можно разместить около 50 млрд транзисторов – примерно 333 млн транзисторов на 1 кв. мм. Представленные в 2019 г. 5-нанометровые чипы имеют около 170 млн транзисторов на 1 кв. мм. Таким образом, появление нового чипа от IBM укладывается в так называемый закон Мура, названный в честь почетного председателя совета директоров и основателя корпорации Intel Гордона Мура. В 1965 г. он предсказал, что количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, будет удваиваться каждый год в течение 10 лет. В 1975 г. Мур скорректировал свой прогноз, увеличив срок удвоения до двух лет. Это его эмпирическое наблюдение и стали называть законом Мура.

«В конце концов, все упирается в транзистор, все остальное [в вычислительной технике] зависит от того, улучшится ли транзистор. Больше нет гарантий, что транзисторы будут совершенствоваться от поколения к поколению. Так что каждый раз, когда мы можем объявить о новом поколении чипов, это важное событие», – заявил в интервью агентству Reuters старший вице-президент и директор исследовательского подразделения IBM Дарио Гил.

Что касается серийного производства процессоров по 2-нанометровому техпроцессу, то дело до него, как прогнозируют эксперты, дойдет не раньше 2024 г. При этом следует отметить, что со временем увеличивается не только количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, но и стоимость разработки нового техпроцесса, а также строительства фабрики для производства процессоров. Так, если завод по выпуску 5-нанометровых чипов стоит около $20 млрд, то строительство фабрики для производства 2-нанометровых процессоров, по оценкам специалистов, обойдется в сумму от $50 млрд. При таких затратах очевидно, что производство 2-нанометровых процессоров окупится только при больших объемах заказов.

Впрочем, развитие технологий – появление сетей 5G, широкое внедрение облачных технологий, систем искусственного интеллекта и обработки больших массивов данных, для которых нужны новые дата-центры, – гарантирует стабильный рост спроса на микропроцессоры и другие чипы. Кроме того, в рамках развития концепции интернета вещей все больше бытовых приборов получают свои микросхемы. Так что в выходе 2-нанометровых чипов в серийное производство можно не сомневаться.