IBM三星联手1nm芯片进展：性能升2倍，功耗降85%

目前，半导体行业最尖端的制程工艺已经进入3nm节点，但对于芯片代工企业而言，这依旧不是芯片制造技术的终点，未来，芯片的代工工艺还会不断继续下探。

近日，IBM和三星联手，在1nm芯片制造技术节点迎来技术突破。

IBM、三星联手

具体来看，在IEDM 2021年会议上，IBM和三星宣布了最新的研究成功，在双方合作共同的努力之下，推出了垂直传输场应晶体管技术，简称VTFET技术。

根据笔者了解，VTFET技术的工作原理在于，以垂直方式堆叠，让芯片的电流以垂直的方式进行流通，借此技术，芯片制造产业有望进军1nm以下工艺节点。

不仅如此，根据三星和IBM的介绍，相比传统的芯片设计，新一代的VTFET技术将会为芯片带来两大优势。

首先，在该技术的加持下，可以轻松绕过目前技术的诸多性能限制，进一步让摩尔定律的扩展有了可能性。

其次，自然是性能的提升。要知道，VTFET技术有望让芯片制造进入1nm以下的工艺节点，按照IBM和三星的说法，采用VTFET技术制造的芯片，性能可以提升200%，同时，芯片的功耗也会下降85%。

若真如IBM和三星所说，一旦VTFET技术实现商用，那么，利用该技术制造出的芯片在能效方面将会大幅度提升，可以想象，得益于芯片低能耗的优势，智能手机的续航也将大幅度提升。

毫无疑问，VTFET技术必将带来芯片制造行业的变革，但遗憾的是，IBM和三星并未公布该机技术的量产时间，看来技术还不够成熟。

量产1nm，配套光刻机必不可少

值得一提的是，就目前芯片制造行业来看，突破摩尔定律极限的芯片厂商不只是有IBM和三星，早在今年5月份时，台积电便与国内大学以及麻省理工大学共同研究，依靠全新铋金属的特性，帮助芯片制造工艺突破到了1nm节点极限。与此同时，英特尔也计划在2024年完成亚微米级芯片的设计。

从上述不难看出，全球芯片代工巨头都已经开始在新技术方面深入研究，以期延续摩尔定律。

不过，芯片制造工艺一旦进入1nm以下，也就是埃米节点时，需要更高精度的光刻机才能进行生产，也就意味着，三星、台积电以及英特尔想要生产1nm以下的芯片，需要ASML在光刻机方面进行协助。

有意思的是，12月13日，ASML对外公开了新一代光刻机的研发进展，根据笔者了解，这款光刻机的数据孔径将达到0.55NA，可以用于1nm以下的芯片制造。

毫无疑问，三星、台积电以及英特尔想要在1nm工艺节点抢占优势，必然会抢夺ASML研发的新一代光刻机，毫不客气的说，谁能提前买到0.55NA EUV光刻机，就相当于进入了埃米级工艺的门票。

按照ASML公开的计划，新一代的EUV光刻机将会在2025年量产。

在笔者看来，1nm工艺时代短期内不会到来：

一方面，与1nm工艺技术相匹配的光刻机需要等到2025年才能量产；

另一方面，虽然三大芯片厂商均表示在1nm方面实现了技术突破，但都没有给出技术商用时间。

并且，根据笔者了解，1nm节点已经到了摩尔定律的极限，在研发难度方面相对来说比较困难，在技术商用过程中，肯定会有诸多问题需要解决。

未来，究竟哪一家芯片厂商会率先抢占1nm时代的制高点，很值得期待。