Americká spoločnosť IBM predstavila technológiu, ktorá by mohla umožniť výrobu čipov menších ako jeden nanometer. Nové riešenie má zvýšiť výkon procesorov až o 50 percent a výrazne znížiť ich energetickú náročnosť, čo je dôležité najmä s rastúcim dopytom po výpočtovom výkone pre umelú inteligenciu, uviedla agentúra AFP. Firma tvrdí, že uvedenú technológiu predstavila ako prvá na svete.
Podľa IBM technológia zatiaľ nie je pripravená pre priemyselné využitie, firma však vidí možnosť jej nasadenia v horizonte približne piatich rokov.
Prelomová technológia
Oznámenie prichádza v čase, keď sa výrobcovia polovodičov snažia posúvať hranice miniaturizácie a výkonu čipov v rámci dlhodobého trendu známeho ako Moorov zákon.
Výroba čipov s rozmermi pod hranicou jedného nanometra by predstavovala ďalší zásadný krok v miniaturizácii polovodičov. Odvetvie sa snaží vtesnať väčší výpočtový výkon do menších zariadení, zároveň sa však zvyšujú obavy kvôli obrovskej energetickej náročnosti technologického odvetvia.
Taiwanská spoločnosť TSMC, ktorá je popredným svetovým výrobcom čipov, nedávno začala sériovú výrobu čipov s rozmermi dva nanometre. Tie v súčasnosti predstavujú špičku v odbore.
Nanometer v tomto kontexte neoznačuje skutočnú veľkosť čipu, ale spôsob, akým sú na ňom husto usporiadané tranzistory, teda miniatúrne elektronické spínače, ktoré tvoria základ procesorov. Platí, že čím menšia je táto hodnota, tým viac tranzistorov sa zmestí na čip veľkosti nechtu.
Nová technológia IBM umožňuje na takto veľký čip umiestniť takmer 100 miliárd tranzistorov, čo je zhruba dvojnásobok oproti súčasným čipom TSMC.
Rýchlejšie výpočty
Viac tranzistorov znamená vyšší výkon a rýchlejšie výpočty, čo môže v praxi viesť k výkonnejším telefónom a notebookom, úspornejším dátovým centrám, pokročilejším autonómnym vozidlám i schopnejším nástrojom AI, ako je ChatGPT.
Nová technológia IBM využíva trojrozmernú architektúru nazvanú nanostack, pri ktorej sú vrstvy tranzistorov skladané na seba, namiesto toho, aby boli rozmiestnené iba v jednej vrstve. Podľa spoločnosti tento prístup umožní ďalej zvýšiť výkon čipov a súčasne znížiť ich spotrebu energie.
Okrem zmenšovania výpočtových obvodov umožní technológia nanostack aj zmenšenie pamäťových obvodov typu SRAM, a to približne o 40 percent. Tento typ pamäte sa hojne využíva v moderných čipoch určených pre AI, vrátane riešení od spoločností Nvidia, Groq či Cerebras Systems. Tieto firmy sa v súčasnosti pri výrobe svojich čipov spoliehajú na TSMC.
Riaditeľ výskumu v IBM Jay Gambetta uviedol, že technológia je prelomom. Nespočíva totiž v ďalšom zmenšovaní tranzistorov, ale v úplne novom spôsobe konštrukcie čipov, ktorý môže priniesť výrazne vyšší výkon a nižšiu spotrebu energie.
IBM upozorňuje, že technológia zatiaľ nie je pripravená na sériovú výrobu. Výroba takto pokročilých čipov je mimoriadne náročná a vyžaduje špičkové výrobné technológie, rozsiahle know-how i miliardové investície.
IBM vlastné továrne na výrobu čipov neprevádzkuje. Vyvíja ich konštrukciu a svoje technológie licencuje výrobcom, napríklad japonskej spoločnosti Rapidus, s ktorou spolupracuje na zavedení výroby dvojnanometrových čipov.
