Неустанное стремление сделать технологии более быстрыми, эффективными и компактными всегда приводило к инновациям в полупроводниковой промышленности. Сегодня мы стоим на пороге значительного прорыва, который может изменить динамику вычислительной мощности, энергоэффективности и даже мирового углеродного следа.
IBM, полупроводниковый титан, недавно объявила о новаторской разработке в этой области: первой в мире 2-нанометровой (нм) чиповой технологии[[1](https://newsroom.ibm.com/2021-05-06-IBM-Unveils- Первая в мире-2-нанометровая-чиповая-технология,-открывающая-новый-граница-для-полупроводников)]. Ожидается, что новая 2-нм технология чипов IBM совершит гигантский скачок в производительности и энергоэффективности, удовлетворив растущий спрос на повышенную производительность чипов, особенно в эпоху гибридных облаков, искусственного интеллекта (ИИ) и Интернета вещей (IoT).
Революция в мощности и производительности
По прогнозам, новый 2-нм чип IBM обеспечит впечатляющее повышение производительности на 45 % или колоссальное снижение энергопотребления на 75 % по сравнению с самыми современными 7-нм чипами на сегодняшний день[[1](
https://newsroom.ibm.com /2021-05-06-IBM-First-Worlds-First-2-Nanometer-Chip-Technology,-Opening-a-New-Frontier-for-Semiconductors)].
С практической точки зрения, эти 2-нанометровые чипы могут в четыре раза увеличить время автономной работы мобильных телефонов, а это означает, что пользователям нужно будет заряжать свои устройства только раз в четыре дня[[1](
https://newsroom.ibm.com /2021-05-06-IBM-Unveils-Worlds-First-2-Nanometer-Chip-Technology,-Opening-a-New-Frontier-for-Semiconductors)]. Учитывая количество устройств, которые каждый из нас использует ежедневно, это может изменить правила игры.
Центры обработки данных, на долю которых приходится 1% мирового энергопотребления, могут резко сократить свой углеродный след, если переведут свои серверы на процессоры на основе 2-нм техпроцесса. Повышенная эффективность и производительность этих чипов могут ускорить работу ноутбуков, способствуя более быстрой обработке в приложениях, упрощая языковой перевод и обеспечивая более быстрый доступ в Интернет. Даже растущая область автономных транспортных средств выиграет благодаря более быстрому обнаружению объектов и времени реакции.
Инновации за пределами статус-кво
Разработка этого 2-нм чипа была немалым подвигом. Это был продукт постоянных инвестиций и совместных исследований и разработок, результатом которого стала первая в отрасли архитектура, вмещающая до 50 миллиардов транзисторов на чипе размером с ноготь[[2](https://research.ibm.com). /блог/2-нм-чип)]. Это более чем в три раза превышает количество транзисторов в последнем чипе Apple M1, который содержит 16 миллиардов транзисторов[[3](
https://cmte.ieee.org/futuredirections/2021/06/25/going-beyond-impossible-2nm-chip-technology/) ].
Однако достижения IBM связаны не только с техническим прогрессом. Экономические последствия этого нововведения значительны. Хотя стоимость одного транзистора не снижается с 2015 года, вопреки закону Мура, появление этих мощных чипов потенциально может изменить ожидания рынка и привести к новому закону Мура - повышению интеллекта на основе доступности данных[[3](
https://cmte.ieee. org/futuredirections/2021/06/25/going-beyond-impossible-2nm-chip-technology/)].
С такими достижениями на горизонте будущее полупроводниковых технологий кажется созревшим с безграничными возможностями. По мере того как мы переходим к более цифровому и подключенному миру, эти прорывы могут лежать в основе следующего поколения устройств и систем, преобразовывая отрасли и изменяя нашу повседневную жизнь.
Влияние на отрасли
Волновой эффект этого технологического скачка будет ощущаться во многих отраслях. Например, в мире телекоммуникаций 2-нанометровые чипы могут поддерживать широкое развертывание сетей 6G, обеспечивая более быстрые и надежные соединения и открывая новую эру иммерсивных приложений.
В секторе здравоохранения эти чипы могут расширить возможности медицинских устройств, обеспечивая более подробную визуализацию, более быструю обработку данных и, возможно, возможность диагностики в реальном времени в месте оказания медицинской помощи. Это может революционизировать уход за пациентами, особенно в отдаленных или недостаточно обслуживаемых районах, где доступ к специалистам или современному оборудованию ограничен.
Для автомобильной промышленности, где электрификация и автоматизация транспортных средств уже идет полным ходом, 2-нм технология может обеспечить энергоэффективность и вычислительную производительность, необходимые для следующего поколения электромобилей и автономных систем вождения. В результате автомобили станут не только более энергоэффективными, но и более безопасными и умными.
Впереди
Хотя объявление о технологии 2-нм чипов представляет собой значительный прорыв, важно помнить, что они еще не готовы к массовому производству. IBM ожидает, что эта технология может быть готова к выходу на рынок к 2024 или 2025 году, если исходить из обычного графика технологических достижений в полупроводниковой отрасли.
Появление 2-нанометровой технологии установило новую планку в полупроводниковой промышленности, проложив путь к постоянным инновациям. Это объявление не только свидетельствует о технологическом прорыве, но и обещает революционные достижения в различных отраслях, от телекоммуникаций и здравоохранения до автомобилестроения и других отраслей.
Поскольку мы стоим на пороге следующей технологической революции, возможности применения и влияние этих сверхэффективных и высокопроизводительных чипов безграничны. Полупроводниковая промышленность в своем неустанном поиске инноваций снова готова пересмотреть наше понимание того, что возможно, формируя будущее, в котором цифровой и физический миры органично переплетаются.