È una pietra miliare tecnica che avrà un grande impatto sulla velocità dei dispositivi, ma dovrebbe anche ridurre l'impronta di CO2 dei data center: Il primo chip al mondo con tecnologia a 2 nanometri. I chip fanno ormai parte della nostra vita quotidiana e si trovano in quasi tutti i dispositivi che usiamo, dai telefoni cellulari, agli elettrodomestici intelligenti, alle automobili, ai server nei centri dati. E anche in dispositivi a cui raramente abbiamo accesso, come i robot di Marte e i satelliti. La domanda di dispositivi più veloci e più efficienti dal punto di vista energetico alimentati da chip sta crescendo ogni giorno, soprattutto nell'era dell'intelligenza artificiale, dell'apprendimento automatico, dell'Internet of Things e del cloud.
Il chip IBM da 2 nm si adatta al conto. Con l'architettura più piccola del mondo, ha il 45 per cento di prestazioni in più e il 75 per cento di consumo di energia in meno rispetto ai chip a 7 nm disponibili oggi.
Per esempio: un nanometro è un miliardesimo di metro. Con la tecnologia a 2-nm, 50 miliardi di transistor possono essere ospitati su un chip della dimensione di un'unghia. Su un wafer da 300 mm, ci sono quindi quasi dieci volte più transistor da 2-nm che alberi - in tutto il mondo.
L'impatto dovrebbe essere sentito da tutti
Le aspettative sono alte. "Questo design di chip sarà la base per i sistemi futuri sia di IBM che di altri produttori", dice IBM. Le ragioni sono molte e serie. Questa tecnologia potrebbe
- ridurre l'impronta di carbonio dei data center, il cui consumo energetico continua a crescere. Se ogni data center passasse i suoi server a processori basati su 2nm, potrebbe risparmiare abbastanza energia per alimentare 43 milioni di case, dice IBM.
- Accelerare drasticamente i telefoni cellulari: La tecnologia a 2nm potrebbe portare un accesso più veloce a Internet, app più veloci, un migliore supporto per le traduzioni in tempo reale a una connettività 5G o 6G più veloce.
- Quadruplicare la durata della batteria dei telefoni cellulari.
- Accelerare drammaticamente le funzioni di un computer portatile, dall'elaborazione più veloce nelle applicazioni al supporto della traduzione in lingua più facile, all'accesso più veloce a Internet.
- consentono un riconoscimento più veloce degli oggetti e tempi di risposta nei veicoli autonomi.
La tecnologia a 2-nm è stata sviluppata da IBM Research nel suo centro di ricerca di Albany, nello stato di New York, una delle strutture di ricerca sui semiconduttori più avanzate del mondo. Qui, IBM ha costruito una rete di innovazione pubblico-privata che include membri come Samsung Electronics, lo Stato di New York e, più recentemente, Intel, per spingere i confini del cosiddetto logic scaling e far avanzare la ricerca e lo sviluppo nella progettazione, prototipazione, imballaggio e produzione dei semiconduttori.
Innovazione con patrimonio
Più transistor su un chip significa anche che i progettisti di processori hanno più opportunità di portare innovazione a livello di core per migliorare le capacità per i carichi di lavoro leader come l'AI e il cloud computing, così come nuove strade per la sicurezza e la crittografia hardware-enabled.
Lo sviluppo di chip non è nuovo nella storia di IBM. Nel 2015, Big Blue aveva sviluppato il primo chip di prova a 7 nanometri. Nel 2017, il team ha sviluppato un chip di prova da 5 nanometri basato sulla cosiddetta tecnologia nanosheet. Inoltre, ci sono sviluppi nella DRAM a cella singola, nelle leggi di scala di Dennard, nei fotoresist potenziati chimicamente, nel cablaggio di interconnessione in rame, nella tecnologia del silicio su isolante, nei microprocessori multi-core, nei dielettrici high-k gate, nella DRAM incorporata e nell'impilamento dei chip in 3D.
Queste innovazioni, dice IBM, alimentano direttamente la sua roadmap dell'hardware. Il primo processore basato su 7nm debutterà nel "sistema IBM Power 10 quest'anno".