半導體制程已經(jīng)進展到了3nm，今年開始試產(chǎn)，明年就將實現(xiàn)量產(chǎn)，之后就將向2nm和1nm進發(fā)。相對于2nm，目前的1nm工藝技術完全處于研發(fā)探索階段，還沒有落地的技術和產(chǎn)能規(guī)劃，也正是因為如此，1nm技術具有更多的想象和拓展空間，全球的產(chǎn)學研各界都在進行著相關工藝和材料的研究。
上周，IBM和三星公布了一種在芯片上垂直堆疊晶體管的新設計，被稱為垂直傳輸場效應晶體管 (Vertical Transport Field Effect Transistors，VTFET)。當前的處理器和SoC，晶體管平放在硅表面上，然后電流從一側(cè)流向另一側(cè)。相比之下，VTFET彼此垂直，電流垂直流動。該技術有望突破1nm制程工藝瓶頸。
IBM和三星表示，這種設計有兩個優(yōu)點。首先，它可以繞過許多性能限制，將摩爾定律擴展到IBM當前的納米片技術之外，更重要的是，由于電流更大，該設計減少了能源浪費，他們估計VTFET將使處理器的速度比采用 FinFET 晶體管設計的芯片快兩倍或功耗降低 85%。IBM和三星聲稱，這一工藝技術有望允許手機一次充電使用整整一周。他們表示，這一工藝還可以使某些能源密集型任務(包括加密采礦)更加節(jié)能，因此對環(huán)境的影響較小。
IBM 和三星尚未透露他們計劃何時將該工藝技術商業(yè)化。他們并不是唯一一家試圖突破 1 nm瓶頸的公司。今年5月，臺積電與合作伙伴發(fā)布了1nm工藝技術路徑;7 月，英特爾表示，其目標是在 2024 年之前完成埃級芯片的設計。該公司計劃使用其新的“英特爾 20A”制程節(jié)點和 RibbonFET 晶體管來實現(xiàn)這一目標。
有這么一家公司，打造出全球首顆2nm芯片，而這家公司并不是臺積電，也不是大家所知道的三星企業(yè)，更不是聯(lián)發(fā)科，那么他究竟是誰呢?傳說只要誰能掌握芯片核心技術，誰就能擁有全球半導體行業(yè)的話語權，誰能掌握芯片先進制程工藝，誰就能在半導體領域獲取巨大收益，如今全球首顆2nm芯片問世，不僅震驚全球半導體廠商，更是震驚全球不少相關行業(yè)人士，很多人都表示這家老牌企業(yè)如今突然發(fā)力，背后勢必有人撐腰，果不其然，這家公司正是來自美國的IBM。
據(jù)相關信息顯示，IBM正式宣布已經(jīng)研制出全球首顆2nm芯片，而這顆芯片正是位于美國紐約州奧爾巴尼半導體研究機構(gòu)設計和生產(chǎn)，此地正是IBM的研究院，不得不說，IBM在芯片領域一直不聲不響，此時突然給了整個半導體放了一個巨響，實在是震驚了不少國人，而要說回這顆芯片，那可以說得上是相當?shù)膮柡Γ戎芭_積電或三星打造的5nm和7nm的性能高出了一大截，這是否意味著我們今后手機的性能也會提升一大截呢?
IBM是一家什么樣的公司?IBM國際商業(yè)機器公司或萬國商業(yè)機器公司，英文全稱International Business Machines Corporation，簡稱IBM，是1911年托馬斯·沃森在美國創(chuàng)立的公司，現(xiàn)在總公司在美國紐約州阿蒙克市，大家還記得比爾蓋茨嗎?近幾年被不少人超越的世界首富，在最初與IBM合作開發(fā)的DOS系統(tǒng)，正是IBM以500萬美元的價格將其收購，而當時的比爾蓋茨只是花了幾萬美元從別人那里購買了一套回來按照IBM PC的架構(gòu)修改而成的，之后微軟公司才開發(fā)出MS DOS慢慢在操作系統(tǒng)領域發(fā)展壯大，也才讓比爾蓋茨后來順風順水打造出WINDOWS操作系統(tǒng)，也就是說沒有IBM，也就有可能沒有現(xiàn)在全球都能免費使用的盜版WINDOWS了。
如今，全球芯片制程之戰(zhàn)愈發(fā)激烈，三星、臺積電等晶圓廠正在加速新制程量產(chǎn)，生怕落人身后。
在最近幾個月里，關于下一代先進制程，業(yè)界已經(jīng)傳來了諸多好消息。
在今年5月份，IBM砸下一顆重磅炸彈：公司研制出全球首顆2nm EUV芯片。IBM悶聲發(fā)大財，搶先臺積電、三星一步將2nm芯片帶到了大眾面前。
根據(jù)介紹，該2nm芯片的晶體管密度達到了每平方毫米3.33億個之高。由此，IBM在指甲蓋大小的芯片中集結(jié)了500億個晶體管。
這使得該芯片的性能十分強勁，相較于7nm芯片實力大增45%;而在能耗方面，該2nm芯片也比7nm芯片能耗縮減了75%。
這樣優(yōu)異的成績，怎么能不令人矚目。不過，IBM的2nm芯片距離量產(chǎn)還有不小的一段距離。
相較于IBM 2nm芯片，臺積電3nm芯片量產(chǎn)可能會先一步到來。
據(jù)中國臺灣經(jīng)濟日報最新消息，臺積電3nm已經(jīng)走到了試產(chǎn)階段。并且，臺積電有意推進3nm更快實現(xiàn)量產(chǎn)，有望在2022年第二季度提前一個季度實現(xiàn)量產(chǎn)。
而臺積電之所以表現(xiàn)得如此緊迫，自然是為了同三星爭奪客戶。誰能夠率先實現(xiàn)量產(chǎn)，誰便有希望獲得更多客戶的訂單。
三星為了超越臺積電，開足了馬力。而臺積電自然也能放松，不能將客戶拱手讓人。據(jù)了解，臺積電3nm的首批客戶將有英偉達、聯(lián)發(fā)科等等。
在這場競賽中，究竟誰能夠取勝，就讓我們拭目以待。
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