IBM于周四发布了其最新半导体技术打造的首款芯片,该芯片在尺寸仅相当于指甲大小的硬件中集成了近1000亿个晶体管。将更多晶体管集成到与前代相同或更小尺寸的芯片中,是提升功率效率和运算速度的关键。

这款新芯片采用了0.7纳米工艺,比IBM于2021年首次发布的2纳米芯片更小。但其电路设计有了显著调整。此前的2纳米工艺采用了平铺式的纳米片结构,而这款0.7纳米芯片则采用了IBM最新研发的纳米堆叠架构,将纳米片垂直堆叠。

IBM表示,这种新架构带来了更优异的性能。在公司测试中,新芯片的性能提升了最高50%,能效提升了70%,相较于2纳米版本有显著进步。

此外,纳米堆叠架构使得SRAM(静态随机存取存储器)的芯片面积缩小了40%。SRAM是一种无需持续供电即可存储数据的高速存储器,因其速度快于DRAM,在人工智能应用中需求旺盛。

不过,这款芯片仍需时间才能投入量产。IBM正与其制造合作伙伴——日本晶圆厂Rapidus合作推进生产。IBM预计五年内有望实现量产。随着对节能计算硬件需求的不断增长,这一进展意义重大。

IBM、Nvidia、AMD等公司设计的芯片是人工智能产业的核心。随着OpenAI、谷歌等AI开发者竞相打造更先进的模型,训练这些模型需要大量计算资源,而这背后消耗的电力、清洁水资源和土地也日益成为挑战。

IBM半导体研发副总裁卜慧明表示:“大家都希望性能更强,但没人愿意承担高昂的能耗费用。”他强调,新芯片的能效提升对人工智能至关重要。

打造更高效的硬件是科技领袖们描绘的AI未来的重要一环。当前存储器、处理器等关键元件的产能不足,导致了笔记本电脑和各类电子设备的零部件短缺。新型研究原型有望帮助科技企业及用户在未来获得更高的性能与性价比。

IBM研究主管Jay Gambetta表示:“根本问题在于,我们能否让晶体管更高效?这是一种可定制的平台,我们预计它将影响从逻辑电路到SRAM的各个方面,随着规模扩大,我们将见证更高效、更大规模的AI加速器出现。”