【IBM亞納米晶片破紀錄】千億電晶體塞進指甲蓋 性能提升50%能耗降70% 摩爾定律再延十年

IBM 正式發布全球首款亞納米（Sub-1nm）晶片技術，節點尺寸達到0.7納米（即7埃，Ångström），在指甲蓋大小的晶片上整合了近1,000億個電晶體——密度幾乎是 IBM 2021年發布的2奈米晶片的兩倍。性能方面，新晶片較2奈米前代提升高達50%，能源效率則提升高達70%，用於 AI 高頻寬工作負載的 SRAM 可擴展40%。IBM 預計，相關技術可在五年內實現量產，且技術路線圖支持至少十年的持續半導體縮放。

突破性架構：垂直堆疊「奈米堆疊」設計

是次技術突破的核心，是 IBM 命名為「Nanostack（奈米堆疊）」的全新三維晶片架構。這是業界首款以三維方式垂直堆疊納米片（Nanosheet）的設計：透過在垂直方向堆疊並錯開電晶體，並在不同層採用不同材料組合，分別優化每個電晶體的性能與功耗，從而在相同面積上容納遠超傳統平面設計的電晶體數量。

傳統晶片製造不斷縮小電晶體尺寸（即「製程節點縮減」），是過去數十年推動計算能力指數增長的主要引擎。然而，當電晶體縮小至原子尺度，量子效應開始產生干擾，物理限制使進一步縮小變得極為困難。IBM 的奈米堆疊架構轉而利用三維空間——不只是縮小，而是向上堆疊——為突破這一物理瓶頸提供了新的路徑。

AI 時代關鍵意義：高效算力決定競賽走勢

IBM 表示，新晶片的主要應用場景涵蓋生成式 AI、雲端基礎設施及次世代電子設備。在 AI 算力需求呈指數級增長的當下，晶片能耗效率具有決定性意義——數據中心的電費和散熱成本已成為 AI 公司最大的運營支出之一，若新一代晶片能以同等面積達到70%的能耗改善，對於數據中心的整體運營成本將帶來極為深遠的影響。

IBM 透過超薄介電質鍵合（Ultra-thin Dielectric Bonding）、雙通道工程及功能性 CMOS 反相器操作，驗證了奈米堆疊架構在物理製造上的可行性。這意味著，此次發布並非停留於紙上的研究成果，而是有明確量產路徑的工程突破。

在台積電（TSMC）及三星同樣持續投入先進製程的競爭格局下，IBM 以研究院體制率先宣布亞納米突破，既是對「摩爾定律死亡論」的有力回擊，也是對下一代 AI 晶片格局的一次重要宣示。最終量產成效及良率表現，仍有待市場驗證。

免責聲明：本專頁刊載的所有投資分析技巧，只可作參考用途。市場瞬息萬變，讀者在作出投資決定前理應審慎，並主動掌握市場最新狀況。若不幸招致任何損失，概與本刊及相關作者無關。而本集團旗下網站或社交平台的網誌內容及觀點，僅屬筆者個人意見，與新傳媒立場無關。本集團旗下網站對因上述人士張貼之資訊內容所帶來之損失或損害概不負責。