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IBM은 혁신적인 0.7nm (7-안그스트롬) 트랜지스터 아키텍처를 공개했습니다. 업계 최초로 1nm 이하 반도체 기술로 인정되었습니다.반도체 산업은 기존의 트랜지스터 확장의 물리적 한계를 계속해서 깨고 있습니다.이 연구 성과는 산업의 주요 과학 기술 돌파구를 나타냅니다.
IBM 나노 스택 기술
이 실험 기술은 손톱 크기의 칩에 거의 100억 개의 트랜지스터를 통합할 수 있습니다.2021년에 처음 출시된 IBM의 2nm 칩 기술의 트랜지스터 밀도를 거의 두 배로IBM에 따르면, 실제 응용 시나리오의 최적화 우선 순위에 맞게,새로운 아키텍처는 기존 2nm 프로세스에 비해 최대 50% 더 높은 성능 또는 최대 70% 향상된 에너지 효율을 제공할 수 있습니다..
이 기술 출시의 핵심은 "나노스택"이라는 혁신적인 3차원 트랜지스터 아키텍처로 업계에서 처음으로 1nm 이하의 논리 칩 확장 기능을 구현합니다.
혁신적인 3D 나노스택 아키텍처
단순히 트랜지스터의 크기를 축소하는 전통적인 솔루션을 넘어 이 기술은 3D 통합 과정을 통해 나노피트 트랜지스터를 수직적으로 쌓아 올리고 꼼짝 못하게 합니다.이 혁신적인 접근법은 트랜지스터 통합 밀도를 크게 증가시킬 뿐만 아니라, 또한 각 층에 다른 재료를 배치 할 수 있으며, 쌓인 구조 내에서 칩 성능과 전력 소비의 독립적이고 정확한 최적화를 가능하게합니다.
IBM의 연구팀은 CMOS 통합, 듀얼 채널 엔지니어링 최적화,그리고 완전히 기능적인 CMOS 인버터 회로의 테스트일련의 테스트 결과는 아키텍처가 물리적으로 제조 가능하고 다양한 컴퓨팅 워크로드의 운영을 안정적으로 지원 할 수 있음을 확인했습니다.
제이 감베타 IBM 연구 책임자는 이 돌파구가 단순한 트랜지스터 확장 업그레이드가 아니라 칩 제조 과정의 파괴적인 혁신이라고 말했다.원자 수준에 가까운 공정 규모에서 작동하는, 이 아키텍처는 칩 성능과 에너지 효율성을 동시에 향상시킵니다.
인공지능 컴퓨팅 용량에 대한 SRAM 확장 최적화
2026년 VLSI 기술 및 회로 심포지엄에서 IBM은 또 다른 지원 연구 결과를 발표했습니다. 나노스택 아키텍처는 약 40%의 SRAM 확장성을 달성합니다.인공지능 가속기 및 고성능 컴퓨팅 시스템, 전체 시스템 성능은 종종 메모리 대역폭과 저장 용량에 의해 제한됩니다.따라서 메모리 밀도의 지속적인 개선은 첨단 컴퓨팅 응용 프로그램에 점점 더 중요해졌습니다..
이러한 SRAM 혁신은 칩 설계자에게 보다 효율적인 프로세서를 개발할 수 있게 해 주며, 동시에 생성 AI, 클라우드 인프라 및 데이터 중량의 작업량에 대한 증가하는 메모리 요구사항을 해결합니다.
반도체 기술 로드맵 확장
현대 프로세스 노드는 더 이상 특정 물리적 트랜지스터 차원에 엄격하게 대응하지 않지만 IBM의 0.7nm 기술은 앵그스트롬 시대에 연속적인 논리 확장을위한 실행 가능한 경로를 열어줍니다.이 회사는 나노 스택 방법론이 오늘날의 최첨단 프로세스를 초과하여 적어도 10년 동안 더 많은 트랜지스터 스케일링을 유지할 수 있다고 믿습니다..
이 연구는 뉴욕주 알바니에 있는 IBM의 반도체 연구 센터에서 산업 파트너들과 함께 공동으로 수행되었다.시설은 ASML의 높은 수치 개방 극한 자외선 (High NA EUV) 리토그래피 시스템을 수용 할 수 있습니다.IBM 및 협력업체들은 이미 High NA EUV 프로세스를 사용하여 제조된 기능 장치를 검증했습니다.
생산 전망
IBM은 선도적인 반도체 연구 기관으로서의 입지를 굳건히 하고 있으며, 실리콘 프로세스 혁신, AI 하드웨어 설계,그리고 양자 컴퓨팅 개발이 회사는 최근 양자 웨이퍼 제조에 전념하는 독립적인 양자 발사소인 안데론의 출범을 발표했습니다.
0.7nm의 돌파구는 현재 연구 성과로 남아 있지만 IBM은 앞으로 5년 이내에 나노스택 구조를 기반으로 한 상업적 제조가 실현될 수 있다고 지적합니다.대량생산 가능한 1nm 이하 반도체 기술에 대한 탄탄한 기반을 마련하는 내용.
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