Az IBM új chiparchitektúrája a vállalat előző generációs technológiája tranzisztorsűrűségének majdnem kétszeresét, közel százmilliárd tranzisztort képes integrálni emberi köröm méretű chipre. A jobb chipszámítási teljesítmény és energiahatékonyság alapját a cég a „világ első egy nanométer alatti chiptechnológiájaként” írja le.

Jay Gambetta az IBM Research igazgatója szerint inkrementális lépés helyett jelentős előrelépésről van szó. A számítástechnika az energiafogyasztás párhuzamos növekedése nélkül erősödik meg masszívan.

A méret azért fontos, mert különféle fizikai korlátok miatt egy nanométernél kisebb tranzisztorokkal nem praktikus és kérdéses megbízhatóan működő chipeket készíteni. Az IBM viszont állítja, hogy új – nanostack – architektúrája megvalósítja az egy nanométernél kisebb fizikai jellemzőkkel meghatározott elméleti chipről feltételezett számítási teljesítményt.

Az új technológia 0,7 nanométeres, a fejlesztő hét angströmös (A) csomópontnak nevezi (egy nanométer 7 A-ból áll).      

Ezeknek a csomópontszámoknak azonban semmi közük sincs az IBM chipjellemzőinek tényleges fizikai méreteihez. Az 1970-es és 1980-as években kifejlesztett régebbi chipgenerációk fizikai jellemzői megegyeztek a chiptechnológia csomópontjának vagy folyamatának nevében szereplő számmal, ám ez már évtizedek óta nincs így, a legújabb, három- vagy kétnanométeres eljárással készültek esetében pedig még biztosabban nincs.

A chiptervezők előtt álló fizikai méretezési korlátok leküzdésére az IBM új nanostack architektúrája függőlegesen, lépcsőzetes elrendezésben egymásra rakja a tranzisztorokat, hogy több férjen el ugyanabban a chiptérben. Az architektúra a vállalat korábbi, a 2021-ben bemutatott kétnanométeres chipcsomópontjuknak utat nyitó nanolapos tranzisztor-fejlesztéseire épül.

Alapegysége két egymásra helyezett és egymáshoz rögzített tranzisztor. Valamennyi tranzisztor három, egyenként öt nanométer vastag nanolapból áll, körülbelül tizenöt sor szilíciumatomnak felelnek meg. Az egyes lapokat hozzávetőleg kilenc nanométer távolság választja el egymástól.

Az előző generációval összevetve, a számítási teljesítmény ötven, az energiahatékonyság hetven százalékkal növekedhet, statikus RAM-ok (SRAM) skálázása pedig negyven százalékkal javulhat. Az SRAM a mesterségesintelligencia-alkalmazásokban kulcsfontosságú gyors, de energiaigényes olvasási és írási műveleteket tesz lehetővé. Mivel a skálázása drasztikusan visszaesett az utóbbi chiptechnológia-generációknál, a memóriajavítás örömteli hír az MI által vezérelt munkaterhelések – nagyobb sávszélességet és hatékonyságot igénylő folyamatok – támogatásában gondolkozó chiptervezők számára.   

Az IBM egyelőre nem kívánja megnevezni azokat a vállalatokat, amelyekkel partnerségre léphet az egy nanométer alatti csomópont-technológia kereskedelmi forgalomba hozatala érdekében. Szerintük az új architektúrát tartalmazó kereskedelmi chipek gyártása a következő öt évben, de legkésőbb egy évtizeden belül megkezdődhet. Ez az architektúra felváltja a vezető öntödékben CPU-knál és GPU-knál is mainstream nanolapokat.