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IBM推出一款芯片原型，該芯片能夠?qū)⒛茉词褂昧拷档投噙_(dá)85%，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是允許晶體管垂直堆疊在芯片表面。

在IBM位于紐約州奧爾巴尼市的Nanotech中心，IBM與三星電子公司合作開發(fā)該處理器，IBM計(jì)劃在其基于服務(wù)器的系統(tǒng)中使用該處理器，在這些系統(tǒng)中它可以減少加密操作和數(shù)據(jù)加密任務(wù)的能源需求，同時(shí)，IBM還計(jì)劃將其用于各種消費(fèi)設(shè)備，包括一次充電可使用一周的手機(jī)。

例如，IBM認(rèn)為這款新芯片非常適合用于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣設(shè)備中，其節(jié)能特性會(huì)很有用，因?yàn)檫@些設(shè)備可能沒有可利用的能源，例如海洋浮標(biāo)、自動(dòng)駕駛汽車和航天器。

一位分析師表示，他相信即將推出的技術(shù)有望讓用戶改進(jìn)他們的移動(dòng)和邊緣技術(shù)–通過部署更可靠的系統(tǒng)和設(shè)備。

Futurum Research公司創(chuàng)始合伙人兼首席分析師Dan Newman表示：“隨著邊緣戰(zhàn)略開始站穩(wěn)腳跟，我們?nèi)绾卧谟幸饬x的時(shí)間內(nèi)保持連接或提高遠(yuǎn)程系統(tǒng)的計(jì)算能力變得越來越重要。來自IBM或Arm的此類產(chǎn)品希望解決這些難題，這是一項(xiàng)重要的發(fā)展�！�

垂直CPU晶體管堆疊優(yōu)勢

垂直堆疊晶體管，而不是將它們平放在芯片表面上，這允許供應(yīng)商在芯片上封裝更多的晶體管，這也是即將發(fā)布的芯片設(shè)計(jì)顯著提高能效的主要原因。

芯片制造商和企業(yè)用戶都可以從新設(shè)計(jì)中受益，因?yàn)檫@為他們提供了一種繞過摩爾定律限制的方法，摩爾定律是英特爾公司的戈登摩爾在1965年提出的定律，該定律指出，芯片上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔兩年便會(huì)增加一倍，后來改為每隔18個(gè)月。但在過去幾年里，芯片制造商已經(jīng)開始耗盡CPU的“空間”來塞進(jìn)更多的晶體管。

這個(gè)新技術(shù)圍繞IBM的垂直傳輸場效應(yīng)晶體管 (VTFET)，允許晶體管垂直于芯片表面，從而實(shí)現(xiàn)上下電流。IBM表示，這允許更大的電流流動(dòng)并消除能源浪費(fèi)。

IBM Research混合云和系統(tǒng)副總裁Mukesh Khare在一份聲明中表示，這款新芯片表明IBM試圖“挑戰(zhàn)傳統(tǒng)并重新思考芯片行業(yè)如何改善業(yè)務(wù)，并減少對環(huán)境的影響”。

在這個(gè)市場上，IBM將面對幾個(gè)強(qiáng)大的競爭對手，英特爾和臺(tái)積電 (TSCM) 都計(jì)劃在2023年至2024年的時(shí)間范圍內(nèi)推出新的芯片設(shè)計(jì)。

本月早些時(shí)候，英特爾表示正在對擴(kuò)展技術(shù)進(jìn)行大量研究以提供更多晶體管，但他們采取的方法與IBM不同。該公司研究人員概述了針對混合鍵合互連的設(shè)計(jì)、工藝和組裝挑戰(zhàn)的解決方案。他們相信這種方法將使封裝方面的互連密度提高十倍以上。

在7月份的Accelerated會(huì)議上，英特爾表示計(jì)劃推出Foveros Direct，實(shí)現(xiàn)亞10微米的凸點(diǎn)間距。這種能力將使3D堆疊的互連密度提高一個(gè)數(shù)量級。這反過來又使該生態(tài)系統(tǒng)能夠從先進(jìn)封裝中獲益。

與此同時(shí)，IBM相信其新設(shè)計(jì)可以幫助CPU開發(fā)人員創(chuàng)建一種新的設(shè)備架構(gòu)，從而加速半導(dǎo)體設(shè)備超越納米片的規(guī)模。

即將推出的芯片預(yù)計(jì)將于2024年的某個(gè)時(shí)候上市，將用于IBM未來的Power服務(wù)器及其Z系列大型機(jī)。三星還生產(chǎn)7納米芯片，用于IBM的Power 10服務(wù)器以及今年早些時(shí)候推出的IBM Telum處理器，它們均基于 IBM 設(shè)計(jì)。

Communications Network Architects公司總裁Frank Dzubeck說：“IBM可以在幾個(gè)方向上采用這項(xiàng)技術(shù)。他們可以將其擴(kuò)展用于其內(nèi)部，例如Power系列和大型機(jī)，但也可以將其授權(quán)給外部公司使用，例如橫跨高科技和消費(fèi)市場的公司�！�

這項(xiàng)新技術(shù)也有利于IBM未來兩納米、一納米和亞一納米芯片的制造工藝，這將使它們在未來幾年內(nèi)保持與英特爾、Arm和TSCM的競爭力。

Dzubeck 稱：“這項(xiàng)新技術(shù)看起來像是對IBM將用于生產(chǎn)一納米芯片的相同技術(shù)的改進(jìn)，只不過新技術(shù)可以垂直堆疊晶體管。有了這種節(jié)能水平，他們的水冷主機(jī)可能不需要水，從而降低成本。”