■本报记者 陆益峰
7月9日,美国国际商用机器公司(IBM)宣布研制出首个晶体管尺寸为7纳米的测试芯片,突破了半导体行业的重要瓶颈。这个消息,让全世界的科技界为之一振。IBM表示,这项技术突破将使得未来各种设备所使用的芯片性能更好、能耗更低、尺寸更小。
7纳米,是一个什么概念呢?人的头发的平均直径为8万纳米,因此7纳米芯片的晶体管不到头发粗细的万分之一。
7纳米的芯片,到底有多先进?目前,个人电脑、服务器、移动设备等所使用的芯片,普遍为22纳米和14纳米,一个芯片上可以容纳数十亿个晶体管。而对于7纳米芯片,IBM表示,一个指甲盖大小的芯片上最多可以容纳200多亿个晶体管,性能也将比目前的主流芯片提升50%。
据报道,为突破芯片制造技术上的瓶颈,IBM研究人员避开常规半导体制造工艺,在业内首次采用了一些新的工艺和技术,包括在晶体管中应用硅锗材料,并在多层面集成极紫外光刻工艺。IBM在去年宣布,将在未来5年投入20亿美元进行研发,现在看来,这一战略已经初步取得了成果。
不过,让科学界兴奋的,不仅是芯片性能的提升,还有被奉为半导体行业圭臬的“摩尔定律”并未失效。
摩尔是芯片巨头英特尔公司的创始人,他在50年前提出了一个著名的“摩尔定律”:计算机芯片的晶体管数量每隔18至24个月就要翻一番,性能也将提升一倍。也就是说,每过大约两年时间,计算机的性能将提升一倍。这个定律,在过去的近半个世纪都得到了证明。不过最近几年来,由于硅晶体管达到了其物理极限,晶体管尺寸的缩小变得越来越困难。从22纳米到14纳米,英特尔公司比预计的时间晚了6个月。而14纳米之后,业界普遍认为是一个更大的坎。现在,这个坎被IBM所打破。业内预计,IBM的7纳米芯片要达到商业化的应用,虽然还得需要几年时间,但7纳米芯片对于满足未来大数据系统、移动产品等新兴产业的要求至关重要。
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