Il primo chip inferiore a 1 nanometro di IBM apre una nuova era nell’informatica e nell’intelligenza artificiale
IBM ha rivelato un’innovazione tecnologica dirompente presentando il primo chip al mondo con una scala inferiore a un nanometro. Questa nuova tecnologia può integrare quasi 100 miliardi di transistor in un componente delle dimensioni di un’unghia, raddoppiando la densità raggiunta dal chip da 2 nanometri di IBM, lanciato nel 2021.
Questo progresso significativo è il risultato di numerose innovazioni nella struttura e nei materiali, inclusa l’architettura nanostack tridimensionale di IBM. L’azienda dimostra che i continui miglioramenti in termini di prestazioni ed efficienza energetica rimangono fattibili, anche con dimensioni dei chip che si avvicinano alle scale atomiche.
I dati tecnici rilasciati indicano che il nuovo chip promette un notevole incremento di capacità. Si stima che fornirà un aumento fino al 50% delle prestazioni o un miglioramento del 70% dell’efficienza energetica rispetto ai chip da 2 nm di IBM, potenziando l’elaborazione in diverse aree come l’intelligenza artificiale generativa, l’infrastruttura cloud e i dispositivi elettronici di prossima generazione.
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Progressi rivoluzionari nella progettazione di chip nanostack
Per creare questo componente unico nel suo genere, i ricercatori IBM hanno sviluppato un’architettura a transistor completamente unica chiamata “nanostack”. Si tratta del primo progetto tridimensionale conosciuto del settore basato su nanosheet, che rappresenta una notevole evoluzione della tecnologia dei nanosheet, originariamente inventata da IBM e ora standard del settore.
L’architettura nanostack consente di impilare e ridimensionare i transistor verticalmente, utilizzando l’integrazione sequenziale 3D per ospitare un numero maggiore di componenti su un singolo chip. Inoltre, il design consente l’utilizzo di diverse combinazioni di materiali in ciascuno strato impilato, ottimizzando le prestazioni e l’efficienza energetica di ciascun transistor in modo indipendente.
La fattibilità dell’architettura nanostack di IBM è stata confermata attraverso una validazione sperimentale, compreso il legame dielettrico ultrasottile nell’integrazione CMOS e la dimostrazione della capacità ingegneristica a doppio canale e del funzionamento funzionale degli inverter CMOS con le prestazioni di commutazione previste. Collettivamente, questi risultati attestano la costruibilità fisica e il reale supporto informatico della tecnologia nanostack.
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Una recente ricerca, presentata alla conferenza VLSI 2026, mostra che l’architettura nanostack fornisce il 40% di scalabilità nella SRAM. Questa impresa è fondamentale in quanto consente ai progettisti di chip di sviluppare componenti molto più efficienti soddisfacendo al tempo stesso le elevate richieste di dati dei carichi di lavoro avanzati di intelligenza artificiale. Questo movimento verso la scala angstrom, che si avvicina alle dimensioni dei singoli atomi, è fondamentale per superare i limiti fisici precedentemente immaginati e far avanzare la Legge di Moore, promettendo una nuova era di miniaturizzazione dei semiconduttori.
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Leadership continua nell’innovazione dei semiconduttori presso IBM
Quest’ultima innovazione costituisce una chiara prova della continua leadership di IBM nella ricerca e nello sviluppo di semiconduttori. Per decenni, l’azienda è stata pioniera a livello globale nello sviluppo di chip che alimentano diversi sistemi informatici, dagli albori dei semiconduttori negli anni ’60 fino al primo chip da 2 nanometri al mondo. IBM continua a innovare in prima linea nel campo dei processori in silicio, hardware per l’intelligenza artificiale, processori logici e quantistici, tutti progettati per plasmare il futuro dell’informatica.
L’azienda e i suoi collaboratori conducono questi progetti in uno dei suoi principali centri di ricerca sui semiconduttori, situato ad Albany, New York. Questo centro riceverà presto uno strumento di litografia ultravioletta estrema ad alta apertura numerica (alta NA EUV), attrezzatura cruciale per la prossima fase di miniaturizzazione logica. Sviluppata da ASML, questa tecnologia consente la stampa di circuiti con ultra precisione, facilitando la creazione di chip più piccoli e ancora più potenti. IBM, insieme a partner tra cui Lam Research Corp., Tokyo Electron e SCREEN Semiconductor Solutions, Ltd., ha collaborato per sviluppare nuovi processi e strumenti EUV ad alto NA, che hanno già prodotto dispositivi funzionali.
Recentemente, IBM ha anche comunicato il suo piano per fondare Anderon, che sarà la prima fonderia quantistica pura del pianeta. Anderon, una società indipendente da IBM, trarrà vantaggio dalla vasta esperienza di IBM nel campo dell’informatica quantistica e dei semiconduttori per posizionare gli Stati Uniti come il principale produttore globale di wafer quantistici.
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Poiché si prevede che la tecnologia della nanostruttura venga implementata nel nodo inferiore a 1 nanometro il più rapidamente possibile, IBM prevede una tempistica per iniziare la produzione entro i prossimi cinque anni.
