全球首颗2nm芯片问世：指甲盖大小的芯片中集结500亿个晶体管

半导体制程已经进展到了3nm，今年开始试产，明年就将实现量产，之后就将向2nm和1nm进发。相对于2nm，目前的1nm工艺技术完全处于研发探索阶段，还没有落地的技术和产能规划，也正是因为如此，1nm技术具有更多的想象和拓展空间，全球的产学研各界都在进行着相关工艺和材料的研究。

上周，IBM和三星公布了一种在芯片上垂直堆叠晶体管的新设计，被称为垂直传输场效应晶体管 (Vertical Transport Field Effect Transistors，VTFET)。当前的处理器和SoC，晶体管平放在硅表面上，然后电流从一侧流向另一侧。相比之下，VTFET彼此垂直，电流垂直流动。该技术有望突破1nm制程工艺瓶颈。

IBM和三星表示，这种设计有两个优点。首先，它可以绕过许多性能限制，将摩尔定律扩展到IBM当前的纳米片技术之外，更重要的是，由于电流更大，该设计减少了能源浪费，他们估计VTFET将使处理器的速度比采用 FinFET 晶体管设计的芯片快两倍或功耗降低 85%。IBM和三星声称，这一工艺技术有望允许手机一次充电使用整整一周。他们表示，这一工艺还可以使某些能源密集型任务(包括加密采矿)更加节能，因此对环境的影响较小。

IBM 和三星尚未透露他们计划何时将该工艺技术商业化。他们并不是唯一一家试图突破 1 nm瓶颈的公司。今年5月，台积电与合作伙伴发布了1nm工艺技术路径;7 月，英特尔表示，其目标是在 2024 年之前完成埃级芯片的设计。该公司计划使用其新的“英特尔 20A”制程节点和 RibbonFET 晶体管来实现这一目标。

有这么一家公司，打造出全球首颗2nm芯片，而这家公司并不是台积电，也不是大家所知道的三星企业，更不是联发科，那么他究竟是谁呢?传说只要谁能掌握芯片核心技术，谁就能拥有全球半导体行业的话语权，谁能掌握芯片先进制程工艺，谁就能在半导体领域获取巨大收益，如今全球首颗2nm芯片问世，不仅震惊全球半导体厂商，更是震惊全球不少相关行业人士，很多人都表示这家老牌企业如今突然发力，背后势必有人撑腰，果不其然，这家公司正是来自美国的IBM。

据相关信息显示，IBM正式宣布已经研制出全球首颗2nm芯片，而这颗芯片正是位于美国纽约州奥尔巴尼半导体研究机构设计和生产，此地正是IBM的研究院，不得不说，IBM在芯片领域一直不声不响，此时突然给了整个半导体放了一个巨响，实在是震惊了不少国人，而要说回这颗芯片，那可以说得上是相当的厉害，他比之前台积电或三星打造的5nm和7nm的性能高出了一大截，这是否意味着我们今后手机的性能也会提升一大截呢?

IBM是一家什么样的公司?IBM国际商业机器公司或万国商业机器公司，英文全称International Business Machines Corporation，简称IBM，是1911年托马斯·沃森在美国创立的公司，现在总公司在美国纽约州阿蒙克市，大家还记得比尔盖茨吗?近几年被不少人超越的世界首富，在最初与IBM合作开发的DOS系统，正是IBM以500万美元的价格将其收购，而当时的比尔盖茨只是花了几万美元从别人那里购买了一套回来按照IBM PC的架构修改而成的，之后微软公司才开发出MS DOS慢慢在操作系统领域发展壮大，也才让比尔盖茨后来顺风顺水打造出WINDOWS操作系统，也就是说没有IBM，也就有可能没有现在全球都能免费使用的盗版WINDOWS了。

如今，全球芯片制程之战愈发激烈，三星、台积电等晶圆厂正在加速新制程量产，生怕落人身后。

在最近几个月里，关于下一代先进制程，业界已经传来了诸多好消息。

在今年5月份，IBM砸下一颗重磅炸弹：公司研制出全球首颗2nm EUV芯片。IBM闷声发大财，抢先台积电、三星一步将2nm芯片带到了大众面前。

根据介绍，该2nm芯片的晶体管密度达到了每平方毫米3.33亿个之高。由此，IBM在指甲盖大小的芯片中集结了500亿个晶体管。

这使得该芯片的性能十分强劲，相较于7nm芯片实力大增45%;而在能耗方面，该2nm芯片也比7nm芯片能耗缩减了75%。

这样优异的成绩，怎么能不令人瞩目。不过，IBM的2nm芯片距离量产还有不小的一段距离。

相较于IBM 2nm芯片，台积电3nm芯片量产可能会先一步到来。

据中国台湾经济日报最新消息，台积电3nm已经走到了试产阶段。并且，台积电有意推进3nm更快实现量产，有望在2022年第二季度提前一个季度实现量产。

而台积电之所以表现得如此紧迫，自然是为了同三星争夺客户。谁能够率先实现量产，谁便有希望获得更多客户的订单。

三星为了超越台积电，开足了马力。而台积电自然也能放松，不能将客户拱手让人。据了解，台积电3nm的首批客户将有英伟达、联发科等等。

在这场竞赛中，究竟谁能够取胜，就让我们拭目以待。