超微晶片！IBM推出5納米晶片預計2020年量產

2020-10-07

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曾經摩爾定律玩得最6的英特爾如今已被玩家戲稱為「擠牙膏」。

目前，已經確認其即將推出的第八代酷睿處理器，依然採用14納米工藝，所以，是時候讓IBM站出來為摩爾定律代言了。

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近日，IBM在日本京都宣布，該公司研究團隊在電晶體的製造上取得了巨大的突破，他們採用新的架構研發出了世界首款5納米晶片。

實現了在指甲大小的晶片上集成300億個5納米電晶體的突破。

此舉，可以讓晶片在相同功率下的處理效率提高 40%，或在相同處理效率下減少70%的功率。

有望挽救越來越瀕臨極限的摩爾定律，使得電子元件朝著更小、更經濟的方向發展，為未來物聯網、無人車的實現提供了保障。

摩爾定律帶來的尷尬

數十年來，半導體產業對縮小電子元件的狂熱追求是有原因的。

晶片上集成的電路越多，電子產品的速度越快、效率越高、成本越低。

而著名的摩爾定律在 1965 年首次提出之時則認為，晶片上的電晶體數量每年翻一番，該預測在 1975 年被更改為每兩年。

目前的晶片工藝仍停留在10納米階段。

例如，最新的驍龍835處理器就是使用三星10納米工藝的首批晶片之一。

三星最新的Galaxy S8智慧型手機搭載了這款晶片。

儘管IBM發布了5納米晶片工藝，但晶片行業仍面臨巨大的困難，已跟上摩爾定律的預測。

讓人尷尬的是，5納米晶片的電晶體密度恰恰是7納米的1.5倍。

該5納米晶圓採用新型的電晶體——堆疊矽納米板，將電晶體更緊密的封裝到一起。

從傳輸的角度來講，電晶體越密集代表著電晶體的間距越小，傳輸速度也更快，更直觀的說法就是頻率可以拉得越高，同時功耗更低、性能更強。

首先，就是移動設備電量消耗的降低。

就像IBM說的那樣，基於5 納米製程技術的晶片，會讓移動設備的功耗大大降低，即使只剩下 10％的電量，仍然可以使用數小時。

比如物聯網傳感器設備，由於其需要不間斷地收集實時的數據流，所以必須保持一直在線的狀態，而要做到這一點，也必須依靠５納米這樣的高性能處理器。

其次，就是價格的大幅降低。

比如目前的自動駕駛汽車，其所依賴的智能晶片的價格仍然高達數萬美元，這對於準備大規模商業化的產品來說，顯然不太現實。

但如果5 納米製程工藝實現量產，則有希望將這一成本大幅降低。

因此，雖然業內普遍認為，５納米的可商用處理器不會在2019年前投入市場。

但5 納米處理器工藝的成熟與否無疑會決定未來自動駕駛和5G通訊等行業的商業化程度。

所以，儘管目前IBM的5納米晶片在短期內還依然無法投入商用。

但這的確是一個了不起的技術成就，它的出現至少為晶片行業指出了2020年之前的發展方向。

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