IBM создала первый в мире 2 нм процессор и уже подготовила тестовые образцы

Компания IBM разработала процессор по 2 нм техпроцессу. И уже продемонстрировать тестовые образцы. По словам компании, «на кристалле размером примерно с ноготь удалось разместить 50 млрд транзисторов». Подробности — в материале Selectel.

Несмотря на очевидный успех, в скором времени рынок не получит новые чипы. Они поступят не ранее 2024 года, и лишь в том случае, если у IBM не возникнет непредвиденных проблем. Тестовые образцы чипов произвела не фабрика TSMC, а собственная лаборатория IBM, располагающаяся в городе Олбани, США. Образцы изготовили на 300-мм пластинах.

Несмотря на то, что 5 нм процессоры уже вовсю используются, IBM предпочла сравнивать возможности своих чипов с процессорами, изготовленными по 7 нм топологии. По словам представителей IBM, новинка на 75% производительнее при том же уровне энергопотребления. Если производительность новых процессоров искусственно замедлить до показателей 7 нм чипов, то потребление энергии снизится на 45%.

Кстати, вернемся к упоминанию «ногтя». Журналисты издания Anandtech обратились за разъяснениями к компании, попросив дать более объективную оценку размерам чипа. Ведь ногти могут быть разными — у разных людей их площадь составляет от 50 до 250 кв. мм.

Оказалось, что средняя площадь пластинки ногтя, по словам компании, составляет около 150 кв. мм, так что изначальное описание соответствует действительности. В итоге получается 333 млн транзисторов на квадратный миллиметр. Ниже — сравнительная таблица:

Здесь есть одна сложность — производители чаще всего указывают пиковую плотность в определенных областях чипа. На самом деле, показатель может быть и в два раза меньше из-за проблем с энергопотреблением и возможным ростом температуры.

Сейчас IBM старается оптимизировать чипы, чтобы коммерческие образцы превосходили процессоры, выполненные по другим техпроцессам, по всем параметрам.

На опубликованных IBM изображениях демонстрируется трёхстековая конструкция GAA-транзистора (Gate-All-Around). Высота его ячейки составляет 75 нм, ширина — 40 нм, толщина внутренних слоёв — 5 нм. Шаг поликремниевого затвора с контактом составляет 44 нм, а длина затвора — 12 нм.

По словам производителя, в первую очередь они будут полезны для развития технологий искусственного интеллекта, а также в периферийных вычислениях. Но пригодятся эти процессоры и во многих других сферах. Компания уже заявила, что будет использовать их в серверах IBM Power Systems и мейнфреймах Z-серии.

Также их можно применять в мобильных устройствах, благодаря чему последние станут гораздо более производительными, потребляя меньше энергии. Ноутбуки — еще одна ниша применения новинки. Правда, компания пока не дает прогнозов на автономность ни мобильных девайсов, ни ноутбуков с новыми чипами.

Само собой, сфера беспилотных автомобилей тоже может получить мощный стимул к развитию — ведь при равных показателях энергопотребления системы с новыми чипами будут более производительными.

Также 2 нм топология может использоваться для производства систем связи, индустриальных ЭВМ, компьютеров для космических исследований и многих других отраслей, включая дата-центры.

Судя по всему, компании IBM, несмотря на все ее проблемы, удалось стать первой в разработке 2 нм техпроцесса. Этой технологии и соответствующего оборудования пока что нет ни у одной из компаний — производителей чипов, которых можно считать конкурентами.

Лидерами считаются Samsung, Qualcomm и Apple, они способны производить процессоры и другие чипы в больших объемах — как для своих нужд, так и для партнеров. Samsung производит Exynos 1080, Qualcomm – Snapdragon 888, а Apple — собственный процессор М1.

AMD отстает от лидеров рынка, поскольку компания лишь начинает разворачивать производство 7 нм Ryzen и Epyc. Корпорация Intel работает с 14 нм чипами, стараясь оперативно перейти на 10 нм техпроцесс, а позже — 7 нм. К 2029 году она планирует выйти к лимиту в 1,4 нм.

Ближайшие конкуренты IBM, способные производить чипы по 5 нм технологическому процессу, это компании Samsung и тайваньская TSMC. У TSMC есть и 2 нм разработки, но ни о тестовых экземлярах чипов, ни о скором их выходе на рынок разговор не идет. В следующем году компания планирует перейти на техпроцессы 3 и 4 нм.

Сейчас победителем станет тот, кто быстрее выведет 2 нм чипы, пригодные к коммерческому использованию, на рынок. Возможно, это будет и TSMC, которой ничего не мешает ускорить процесс разработки. Но велики шансы и у IBM, у которой уже есть тестовые прототипы.

Не пропускайте последние новости из мира IT и технологий, подписывайтесь на блог Selectel.

#Selectel #будущее #IBM