IBM تحقق إنجازًا في تصغير أشباه الموصلات بتقنية أقل من 1 نانومتر

أعلنت IBM رسميًا تطوير أول تقنية لرقائق أشباه الموصلات في العالم تستخدم عملية تصنيع دون 1 نانومتر. ويمثل هذا الإنجاز خروجًا عن أساليب التصغير التقليدية، إذ يقدّم حلًا تقنيًا للعوائق المادية التي قيّدت صناعة أشباه الموصلات خلال العقد الماضي.

تعزيز كثافة الترانزستورات وكفاءتها

تمثل البنية الجديدة للرقاقة قفزة كبيرة في الأداء مقارنة بإصدار IBM السابق بتقنية 2 نانومتر، الذي طُرح في عام 2021. ومن خلال استخدام بنية «nanostack»، يكدّس التصميم الجديد الترانزستورات عموديًا ويصفّها على نحو متعاقب، ما يتيح حشر ما يقرب من 100 مليار ترانزستور على شريحة بحجم ظفر الإصبع. ويتيح هذا التصميم نحو ضعف كثافة الترانزستورات مقارنة بسابقه ذي 2 نانومتر، مع تحقيق تحسن بنسبة 70% في كفاءة الطاقة في الوقت نفسه.

100 مليار ترانزستور

تقول IBM إن شريحتها دون 1 نانومتر، ذات الحجم المماثل لظفر الإصبع، يمكنها أن تضم ما يقرب من ضعف الكثافة التي حققها تصميمها ذي 2 نانومتر لعام 2021، مع تحسين كفاءة الطاقة بنسبة 70%.

تجاوز حدود قانون مور

على مدى عقود، اتبعت صناعة أشباه الموصلات قانون مور، وهو الملاحظة التي تفيد بأن سعة الترانزستورات على الشريحة تتضاعف تقريبًا كل عامين. لكن مع اقتراب أبعاد الترانزستورات من المستويات الذرية، أدّى التحكم في الحرارة والقيود المادية للمواد إلى إبطاء وتيرة التصغير التقليدي. ويشكّل تقديم بنية «nanostack» نموذجًا جديدًا للصناعة، إذ يتيح زيادة الأداء من دون الاعتماد فقط على تقليص الأبعاد الأفقية للعناصر.

خارطة الطريق للدمج التجاري

لا تزال منصة IBM دون 1 نانومتر في مرحلة الانتقال من البحث إلى المنتج، ويتوقف تسويقها تجاريًا على ما إذا كان بالإمكان حل العوائق الهندسية الحالية وفق الجدول الزمني.

المسار التجاري خلال السنوات الخمس المقبلة

المرحلة الحالية

بلغت التقنية محطة بحثية كبرى، لكنها ليست جاهزة بعد للنشر على نطاق السوق الواسع.

الأعمال الهندسية على المدى القريب

تركّز IBM على إدارة الضوضاء الحرارية ودمج هذه البنية في أنظمة الحوسبة عالية الأداء القائمة.

النافذة الزمنية المتوقعة للإنتاج

يتوقع الباحثون أن يصبح الإنتاج التجاري ممكنًا خلال السنوات الخمس المقبلة.

لماذا يكتسب هذا أهمية

إذا جرى تنفيذ هذه المنصة بنجاح، فقد تساعد في توفير البنية التحتية الحاسوبية اللازمة لتلبية الطلب المتزايد على الذكاء الاصطناعي والحوسبة التقليدية.