IBM viser frem 0,7-nanometersbrikke: Slik fungerer NanoStack

Ifølge IBMs beregninger kan NanoStack gi:

• opptil 50 prosent høyere ytelse, eller
• opptil 70 prosent bedre energieffektivitet

sammenlignet med selskapets 2 nm-arkitektur .

Dette er imidlertid prognoser basert på en teknologi på forskningsstadiet. Det er ikke målinger fra kommersielle produkter som allerede finnes i butikkene.

IBM viser også til en forbedring på 40 prosent i skaleringen av SRAM – et raskt minne som ligger tett på prosessoren. Resultatene ble presentert på 2026 Symposium on VLSI Technology, en sentral konferanse for forskning på halvlederteknologi .

Slik fungerer NanoStack

I dagens og tidligere brikkedesign har man i stor grad forsøkt å presse flere transistorer inn på samme flate. NanoStack tar en mer tredimensjonal tilnærming: Nanosheet-transistorer stables vertikalt ved hjelp av såkalt wafer bonding, der separate skiver eller lag kobles sammen .

Arkitekturen er en variant av det som kalles CFET, eller komplementær felteffekttransistor. I stedet for å plassere n-type og p-type transistorer ved siden av hverandre, legges de oppå hverandre. Det frigjør areal på brikken og kan samtidig redusere avstanden signalene må bevege seg mellom transistorene .

IBM har omtalt NanoStack som et «universelt rammeverk» for organisering av transistorer . Selskapet har også demonstrert en fungerende prototype på 0,7 nm – det IBM beskriver som den første offentlige demonstrasjonen av fungerende CMOS-logikk under 1 nm .

Ikke en ferdig brikke for massemarkedet

Selv om kunngjøringen er teknologisk viktig, er NanoStack fortsatt et forskningsprosjekt. IBM anslår at kommersiell produksjon hos samarbeidspartnerne kan være mulig om omtrent fem år .

IBM driver ikke egne store produksjonsfabrikker for slike brikker. I stedet skal selskapet lisensiere NanoStack-designet til produsenter og såkalte foundries – selskaper som produserer brikker på vegne av andre . Dermed avhenger veien fra prototype til masseproduksjon av at eksterne partnere lykkes med å gjøre prosessen stabil, lønnsom og skalerbar.

IBM har samtidig skissert en langsiktig plan mot noder på 0,1 nm, tilsvarende 1 ångstrøm .

Hva kan dette bety for kunstig intelligens?

IBM plasserer 0,7 nm-teknologien i det som ofte kalles «ångstrøm-æraen» i halvlederindustrien. Selskapet mener AI-akseleratorer basert på 7A-brikker i teorien kan nå rundt 7 000 TOPS – billioner av operasjoner per sekund – sammenlignet med omtrent 1 500 TOPS for dagens ledende noder .

Det tilsvarer en teoretisk forbedring på rundt 4,7 ganger. Slike tall må likevel tolkes med varsomhet: Den faktiske gevinsten vil avhenge av blant annet programvare, minnebåndbredde, kjøling, produksjonsutbytte og hvordan brikken brukes.

Kunngjøringen gir IBM en tydeligere posisjon i kappløpet mot ångstrømstore transistorstrukturer, der selskaper som TSMC, Samsung og Intel også forsøker å flytte grensene for videre skalering .

Det viktigste forbeholdet

NanoStack viser at det fortsatt finnes mulige veier videre etter hvert som tradisjonell miniatyrisering nærmer seg fysiske begrensninger. Men avstanden mellom en fungerende forskningsprototype og pålitelig masseproduksjon er stor.

IBMs ytelses- og energieffektivitetstall er selskapets egne anslag for en teknologi som ennå ikke er kommersielt tilgjengelig. Tidsplanen på rundt fem år, samt avhengigheten av lisenspartnere, er derfor avgjørende for hvor stor betydning gjennombruddet faktisk får.

Som Huiming Bu, IBMs globale forskningssjef for halvledere, sa ved lanseringen: «NanoStack er ikke én enkelt innovasjon. Det er en plattform for transistorer som kan muliggjøre videre skalering i et tiår til. Vi gjør den klar for produksjon» .