IBM’in 0,7 nm çipi çalışıyor. Onu üretecek fabrika henüz yok

IBM’in New York Albany’deki araştırma laboratuvarı, 0,7 nanometre boyutunda işlevsel bir çip üretti; bu değer, birçok mühendisinin bu on yılda ulaşılamaz saydığı 1 nm eşiğinin altında. Çip, parmak tırnağı büyüklüğündeki bir alana yaklaşık 100 milyar transistör sığdırıyor. Laboratuvar gösterimi gerçek. Ticari ölçekli üretim en az beş yıl uzakta.

Mimari nanostack olarak adlandırılıyor ve transistörleri tek düz bir katman yerine iki dikey katmana dizerek çalışıyor. Her katman 15 atom kalınlığında üç nanotabaka içeriyor; katmanlar hizalanmak yerine birbirine göre kaydırılmış şekilde yerleştiriliyor. Bu kaydırma, katmanlar arasındaki elektrik bağlantılarının yönlendirilmesini basitleştiriyor ve tasarımı üretim ölçeğinde uygulanamaz kılacak hata oranını azaltıyor. Bu yıl toplu üretimdeki ticari referans olan TSMC’nin 2nm süreci, tek katmanlı düz bir nanolevha tasarımı kullanıyor. IBM ikinci bir kat ekledi.

IBM’in 2021 yılına ait 2nm çipine kıyasla performans farkı önemli: aynı güç tüketimiyle %50 daha fazla hesaplama gücü veya aynı iş yükü için %70 daha fazla enerji verimliliği. SRAM yoğunluğu %40 artıyor. 2025 yılında toplu olarak yaklaşık 300 milyar dolar hesaplama altyapısı harcayan yapay zeka veri merkezi operatörleri için bu %70’lik verimlilik artışı soyut bir rakam değil. Veri merkezi inşaatının ekonomisini değiştirirdi; artık yapay zeka çıkarımının baskın operasyon maliyeti haline gelen elektrik faturalarını düşürürdü.

IBM, nanostack üretimi için gerekli süreç araçları konusunda Lam Research, Tokyo Electron, SCREEN ve ASML ile iş birliği yaptı. Bu şirketlerin hiçbiri bir üretim takvimi açıklamadı. IBM’in kendi yol haritası en az beş yıl sonra ticari benimsemeyi öngörüyor; MIT Technology Review’ın aynı verilerden yola çıkan analizi ise yaygın dağıtım için on yıl öngörüyor. Bu açığın nedenleri mühendislik kaynaklı. Transistörlerin dikey olarak yığılması arıza modlarını çoğaltıyor; termal bütçe ise dar: ikinci katmanda işlenen her şey 400°C’nin altında kalmalı, aksi takdirde birinci katmanda oluşturulan bağlantılar bozuluyor.

Nanostack’ın kanıtladığı şey, transistör yoğunluğunun hâlâ ikiye katlanabileceği. Yarı iletken endüstrisini yıllarca meşgul eden soru — Moore Yasası fiziksel bir duvara çarpmış mıydı — yanıtını buldu: henüz değil. Yol dikey yönde uzanıyor. IBM’in yarı iletken yol haritası, nanostack mimarilerine dayalı en az on yıllık ek ölçeklendirme planlıyor. Bu yoğunluktaki ilk ticari çipler 2031’den önce beklenmemektedir.

Etiketler: ASML, IBM, nanostack, semiconductors, TSMC