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IBM hat die weltweit erste 0,7-Nanometer-Chiptransistortechnik vorgestellt. Die dreidimensionale Nanostack-Architektur verdoppelt die Transistordichte.
IBM hat in Yorktown Heights eine neue Halbleitertechnologie im Sub-1-Nanometer-Bereich vorgestellt. Das Verfahren arbeitet auf der Ebene von 0,7 Nanometern, was einer Strukturgröße von 7 Angström entspricht. Durch die Neuerung lassen sich knapp 100 Milliarden Transistoren auf der Fläche eines Fingernagels unterbringen. Das bedeutet nahezu eine Verdopplung der Transistordichte im Vergleich zu den im Jahr 2021 präsentierten 2-Nanometer-Chips des Unternehmens. Ermöglicht wird diese Dichte durch eine neue Transistorarchitektur namens Nanostack. Bei dieser dreidimensionalen, auf Nanosheets basierenden Bauweise werden die Transistoren vertikal übereinander gestapelt und versetzt angeordnet, um den Raum auf dem Silizium effizienter zu nutzen.
Höherer Datendurchsatz und verbesserte Energieeffizienz
Die neue Technologie soll erhebliche Leistungssteigerungen für Anwendungen im Bereich der generativen künstlichen Intelligenz und der Cloud-Infrastruktur ermöglichen. Technische Berichte prognostizieren eine Steigerung der Rechenleistung um bis zu 50 Prozent oder eine Reduzierung des Energiebedarfs um bis zu 70 Prozent im Vergleich zur 2-Nanometer-Generation. Zudem zeigten Untersuchungen auf der Konferenz VLSI 2026, dass die Nanostack-Architektur eine Skalierung des statischen RAM-Speichers um 40 Prozent erlaubt. Jay Gambetta, Direktor von IBM Research, ordnete den Entwicklungsschritt ein:
„Der neueste Chip-Durchbruch von IBM markiert einen Meilenstein in der Computertechnik und führt die Technologie über das Nanometer-Zeitalter hinaus auf die Ebene der Atome. Mit unserer neuen Nanostack-Architektur machen wir die Transistoren nicht nur kleiner, sondern wir erfinden die Art und Weise, wie Chips gebaut werden, neu, um eine drastisch höhere Leistung und Energieeffizienz zu liefern.“
Jay Gambetta, Direktor von IBM Research
Kooperationen von IBM und Zeitplan bis zur Serienreife
Die Forschungsarbeiten wurden am Halbleiter-Forschungszentrum in Albany im Bundesstaat New York durchgeführt. Für die Weiterentwicklung des Prozesses wird dort künftig eine Anlage für extrem ultraviolette Lithografie mit hoher numerischer Apertur eingesetzt. Dieses System wird von ASML entwickelt, um präzisere Schaltkreise aufzudrucken. Bei der Entwicklung der Werkzeuge arbeitet das Unternehmen zudem mit Partnern wie Lam Research, Tokyo Electron und Screen Semiconductor Solutions zusammen.
IBM geht davon aus, dass die Nanostack-Technologie im Sub-1-Nanometer-Bereich innerhalb der nächsten fünf Jahre die Produktionsreife erreichen kann. Ergänzend dazu plant das Unternehmen die Ausgründung des eigenständigen Betriebs Anderon, der als reine Quantengießerei die Fertigung von Quantenwafern unterstützen soll.
(red)
