A chipek jelenlegi ipari szabványmérete, nanométerben mérve – ami a méter milliárdod része avagy néhány atom mérete – körülbelül két nanométer (nm).

Az IBM azonban szerint az új chiptechnológiája körülbelül 0,7 nm-es vastagságú, amivel ez lehet a világ első ismert, 1 nm-nél vékonyabb chiptechnológiája – foglalta össze a BBC. Másfelől még több évbe telik, mire a chiptechnológia gyártáskész lesz.

A cég azt állítja, hogy a tesztek során a prototípusuk 50%-kal jobban teljesített, mint a saját 2 nm-es chipje, és 70%-kal energiahatékonyabb volt.

Hasonló teljesítménynövekedést állított, amikor 2021-ben bemutatta a 2 nm-es chiptechnológiáját – akkoriban azt állította, hogy a valamivel nagyobb chipek tesztjei hasonló teljesítmény- és energiahatékonysági ugrásokat mutattak.

Újraértelmezett architektúra

Jay Gambetta, az IBM Research igazgatója és a cég ösztöndíjasa a NanoStack technológiát a chipek jövője szempontjából „mérföldkőnek” nevezte:

„Az új NanoStack architektúránkkal nemcsak kisebb tranzisztorokat gyártunk, hanem újraértelmezzük a chipek felépítését is, hogy drámaian nagyobb teljesítményt és energiahatékonyságot biztosítsanak.”

A tranzisztorok a szilíciumchipek építőkövei, amelyek meghatározzák az elektronikai eszközök számítási teljesítményét az okostelefonoktól a játékkonzolokon és laptopokon át.

Emellett kulcsfontosságúvá váltak az adatközpontokban található nagy teljesítményű számítógépek számára, amelyek a mindennapi digitális tevékenységek széles skáláját dolgozzák fel a streamingtől az online banki szolgáltatásokig, és működtetik a generatív mesterséges intelligencia fellendülését.

Meddig marad érvényes a Moore-törvény?

Minél több tranzisztort tudnak a gyártók egy chipre zsúfolni, annál erősebb lesz a chip, és így annál több mindenre képesek az eszközök. Ugyanakkor a tervezők arra törekszenek, hogy maguk a chipek egyre kisebbek legyenek.

Évtizedek óta körülbelül kétévente megduplázódik a chipre elhelyezhető tranzisztorok száma: ezt a jelenséget Moore-törvényként ismerjük.

De mivel egyes chipeken már több milliárd tranzisztor található, egyre nehezebb fenntartani ezt a növekedési ütemet, és a szakértők egyetértenek abban, hogy nem folytatódhat a végtelenségig.

A chipek felhőkarcolója

A chiptervezők egy ideje a 3D-s alternatívákra koncentráltak a tranzisztorok alakjának megváltoztatásával, hogy magasabbak legyenek, ahelyett, hogy vízszintesen több tranzisztort zsúfolnának egy adott felületre.

Az IBM megközelítése is egymásra rétegezi a lapkákat.

Alan Woodward professzor, a Surrey Egyetem informatikusa ezt ahhoz hasonlította, amikor egy lakótömböt építenek városi ház helyett.

„Az IBM NanoStackje olyan, mintha egy 100 emeletes felhőkarcolót terveznénk – mondta, hozzátéve, hogy a cég fő riválisai, mint a Samsung vagy az Intel, inkább »a 30-50 emeletes épületekhez lennének közelebb« a saját 3D-s chipekkel.

A 3D chiptervezők legnagyobb kihívása a hő: a tranzisztorok működés közben felforrósodhatnak, és a hő felfelé emelked.

Továbbá, ha a köztük lévő rétegek túl vékonyak, az néha megakadályozza, hogy a szükséges időben kikapcsoljanak, és ez leállítja a chip működését.

(Forrás: BBC, fotó: IBM)