IBM.搞出了2nm芯片，指甲盖大小.500亿个晶体管

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1楼帖子 大中小发表于 2021-5-19 10:45

IBM.搞出了2nm芯片，指甲盖大小.500亿个晶体管

1971.年，英特尔研制出了世界上第一款为微处理器.Intel.4004.，它的诞生标志着.CPU.作为集成电路，正式登上了历史舞台。

当时这枚芯片的尺寸为.3mm.×.4mm.的大小，上面一共集成了.2300.个晶体管，左右一共.16.个针脚，采用的是.10.微米制程。

别说，长相还挺萌。。。.▼

尽管它的主频只有.108.KHz.，只能进行.4.位的运算，但是论起辈分来，它可是现在所有.CPU.的鼻祖。

4004.的设计图.▼

差评君为什么会突然聊到它呢？

因为在昨天，.IBM.发布了世界上第一款.2.纳米制程的芯片。

相比它的祖先，这玩意儿每平方毫米面积上的晶体管数量平均下来是.3.3.亿个，在指甲大小的芯片中，一共容纳了.500.亿个晶体管。

从.10.微米到.2.纳米，晶体管数量从.几千个到.几亿个，短短四十年间，半导体技术的发展，全都浓缩在了这块小小的芯片上。

知道你能塞，没想到你这么能塞，还连续塞了.50.年。。。

平面塞不下了，就把整体排布从平面转向立体，技术升级过后，继续塞。

不过话说回来，塞晶体管提升.CPU.性能，也是要遵守基本法的。

对于半导体行业来说，这个基本法就是英特尔创始人戈登摩尔在.1965.年提出著名的."摩尔定律".。

"芯片中集成晶体管的数量大约每.24.个月增加一倍。"

说是定律，但本质上."摩尔定律".是根据摩尔自身的行业经验做出的一种推测，并不是什么定理。

可怕的是，整个半导体行业还真就在这条推测上发展了半个世纪。

这期间有无数的人认为."摩尔定律".要死了，芯片产业要遇到瓶颈了，没想到，它不声不响已经来到了.2nm.。

而这次.IBM.在.2nm.制程的芯片上用了一种叫.GGA.（.Gate.All.Around.）环绕式栅极的技术。

这项技术最早是由三星先采用的，分为.纳米线和.纳米片结构，好处是能解决原先.5nm.工艺中遇到的漏电情况。

IBM.用的是左上的纳米片结构，右上为传统的.FinFET.结构.▼

简单来说，这项技术让晶体管之间的密度更高，空间优化处理的更好，从而带来更强的算力。

那.2nm.芯片除了晶体管之间的间隙变小之外，性能到底提升了多少呢？

根据.IBM.官方的说法，拿.2nm.对比发挥同样性能.7nm.制程芯片，它只需要用到.7nm.芯片.25%.的能耗。

反过来说，在与.7nm.芯片相同的功耗下，.2nm.能提升.45%.的性能。

2nm.具体的应用场景涵盖了.服务器、人工智能、.5G.、.6G.甚至是.量子运算，.IBM.对它的期望值非常之高。

它到底有多顶呢？打个比方来说，如果这个芯片搭载到手机上，在电池大小不变的情况下，能增强.3.倍的续航。

理论上原本一天一充的手机，可以做到四天一充。

嗯？还有这种好事？

这把差评君给看一激灵，手机性能变强的同时，续航还能长出这么多，直接梦回超长续航待机一周的功能机时代，体验的却是智能机的性能。。。

当然，现在这也只是嘴上说说，真正要把芯片应用到手机上，还会受到手机其他因素的影响和牵制，相对来说没那么理想。

比如耗电大户屏幕.▼

2nm.光是性能的噱头，厂商们不超频拉个性能，那肯定是说不过去的，目前没有一家手机公司，会因为追求续航而放弃硬件性能。

看看今年.5nm.骁龙.888.的发热就知道了，啧啧啧，惨不忍睹。

而且这玩意儿要量产，也不知道要等到猴年马月。

说起来，这次.2nm.的技术，既不是三星，也不是台积电，而是看似八竿子打不着的.IBM.。

你不是在搞量子计算机吗，还有余力整芯片？

其实这并不奇怪，.IBM.一直都有研发团队在做芯片。

他们有.ASML.的光刻机，却只来做研发，.IBM.很早就卖掉了自己的芯片生产线，不参与到芯片的生产环节。

不过吊诡的是，.IBM.每次都能抢在传统芯片制造商之前，设计出新制程的原型芯片来。

比如说.10nm.芯片是由他们在.2014.年研发出来的，到了.2017.年才量产，.5nm.芯片在.2015.年提出，到.2018.年量产。

只不过和其他量产芯片不一样，这东西平时我们也见不到，.IBM.生产的芯片都搭载在自己的服务器上。

而且我们要知道，造出芯片和量产芯片压根不是一回事儿，一个芯片从设计到批量生产，还得看代工厂的水平。

举个例子吧，这.2nm.芯片让英特尔设计，也搞得出来，但你让它量产，他只拿得出.14nm+++++.。。。

毕竟在量产过程中.的.良率、工艺.方面等.关键技.术，可不是芯片设计方能搞定的。

说句题外话，现在看来英特尔现在面临的情况，可不止两块面包夹芝士了，不算.IBM.，至少有四块。。。

那就奇怪了，.IBM.花心思去搞芯片不搞量产，就是图一乐？就是玩儿吗？

当然不是，对于一家科技企业来说，能.制定行业标准可比制造芯片本身要关键多了。

IBM.先推出了这项技术，自然会引得其他科技公司来合作，到时候整个技术转让，躺着赚钱它不香吗？

另一方面，.IBM.也急需整个活来拉伸一下自家的股价，量子计算机这么烧钱的项目耗着，总不能一直亏钱不是？

哎，适时推个成果出来，拉一下股价，顺便给股东一个交待，该烧继续烧。

宣布.2nm.的消息之后，.IBM.的股价涨了.2%.，但好像又跌回来了。。。

总的来说，.IBM.这次的.2nm.芯片，秀肌肉的意义会大一些，对于他们来说，确保量子计算机的开发才是重中之重。

上个月底，.IBM.计划在德国安装一台全新的.Q.System.One.量子计算机。

他们希望能解决长久以来困扰他们的量子传输和量子通信等问题，将量子数据传输投入到实际应用中。

这要是成了，现在芯片的算力恐怕要全部重新计算了。

再回到上面."摩尔定律".的问题上，芯片真的会有进化不了的一天吗？

其实严格一点的话，摩尔定律已经接近了极限，但人们对于技术的想象力是无限的。

最早人们对摩尔定律的追求是建立在追求制程的基础上，铺设大量晶体管的，而后来研制出了用.从平铺转变为立体的形式，绕开制程继续增加了晶体管。

以前的工程师想不到我们能这么干，古代人也想不到我们能在这么小的芯片上铺设这么精细的电路。

人类在工艺方面的想象力是无限的，差评君奶一口摩尔定律起码还能再战十年！

来源：差评君

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