שבבים עם טכנולוגיית Nanosheets בגודל 2 ננומטר. הגדלת מספר הטרנזיסטורים על גבי השבבים מאפשרת להפוך אותם לקטנים, מהירים, אמינים ויעילים יותר / צילום: יח"צ IBM
ענקית הטכנולוגיה יבמ הודיעה היום על מה שהיא מגדירה כ"פריצת דרך משמעותית בתחום המוליכים למחצה", עם הכרזה על פיתוח השבב הראשון בעולם המבוסס על טכנולוגיית Nanosheets בגודל 2 ננומטר.
השבב החדש פותח במעבדת המחקר של יבמ בעיר אולבני בניו יורק, שם ממוקמת מחלקת הננו-טק של החברה. במעבדה עוסקים מדעני החברה במחקר עם שותפים מהמגזר הציבורי והפרטי בכדי לפרוץ את גבולות הארכיטקטורה המסורתית והמגבלות בתעשיית השבבים.
השבבים הקטנים ביותר שמיוצרים כיום בפועל הם בגודל 5 ננומטר. הם מיוצרים על ידי ענקית ייצור השבבים הטיוואנית TSMC ועל ידי סמסונג. TSMC תחל עוד השנה בייצור ב-3 ננומטר. זאת בשעה שאינטל הודיעה רק לאחרונה שגברה על הקשיים בתחילת הייצור ב-7 ננומטר והיא תחל בייצור שבבים בגודל זה עוד השנה.
יש לציין שהחברות השונות ניגשות לפתרון אתגר הקטנת הייצור בעזרת טכנולוגיות שונות. יבמ מייצרת בטכנולוגיית Nanosheets, בעוד ש-TSMC מייצרת בטכנולוגיית FinFET.
"הטכנולוגיה החדשה צפויה לספק ביצועים גבוהים ב-45%"
גודל השבבים הוא לא הגורם היחיד שמאפשר את השגת המטרה העיקרית של פיתוח השבבים - שיפור בביצועים תוך שיפור היעילות האנרגטית, והחברות בתחום, אינטל ואחרות, מפתחות ועוד טכנולוגיות לשם השגת מטרה זו.
אינטל וחברות נוספות משקיעות מאמצים רבים לפיתוח טכנולוגיות אלטרנטיביות שיאפשרו המשך שיפור בביצועים, וגם פועלות להקטנת הטרנזיסטורים שבשבבים כך שיתקרבו למגבלה הפיזיקלית שלא תאפשר עוד להקטין ולצופף אותם.
הטכנולוגיה החדשה של יבמ, נכתב בהודעת החברה, "צפויה לספק ביצועים הגבוהים ב-45% או הורדה של צריכת האנרגיה ב-75% בהשוואה לשבבי 7 ננומטר שנחשבים כיום למתקדמים ביותר בתעשייה".
עוד נכתב בהודעה, כי "שבבי 2 הננומטר של יבמ צפויים לאפשר שיפורים ויתרונות בשורה של תחומים, למשל: הכפלת חיי הסוללה של טלפונים סלולריים שתאפשר להטעין אותם רק פעם בארבעה ימים; צמצום טביעת הרגל הפחמנית של מרכזי נתונים, המהווים כאחוז מצריכת האנרגיה העולמית; האצה משמעותית ביישומי מחשבים ניידים, החל מעיבוד מהיר יותר ועד לגישה מהירה יותר לאינטרנט; זמן תגובה מהיר יותר לזיהוי אובייקטים על ידי מערכות רכבים אוטונומיים".
על פי יבמ, "השבב החדש דומה בגודלו לגודל של ציפורן ומאפשר לדחוס עליו עד 50 מיליארד טרנזיסטורים. הגדלת מספר הטרנזיסטורים על שבב פירושה שלמתכנני המעבדים יש יותר אפשרויות להוסיף חידושים ברמת הליבה כדי לשפר את היכולות שלהם עבור טכנולוגיות מתקדמות. מדובר, בין היתר, ביכולות כגון בינה מלאכותית ומחשוב ענן, וכן דרכים חדשות להצפנה ואבטחה של חומרה. יבמ כבר מיישמת שיפורים חדשניים ברמת הליבה בדורות האחרונים של החומרה שלה, כמו מעבדי IBM POWER10 ומחשבי IBM z15".
לצד ההודעה על פריצת הדרך, הכריזה יבמ כי "ההשקה המסחרית הראשונה של שבבי 7 ננומטר של IBM Research תהיה בהמשך השנה במערכות IBM Power החדשות".