IBM发布全球首款0.7nm芯片，开启原子尺度新时代

在2026年6月25日这个具有历史意义的日子里，科技领域的领军企业IBM向全球宣告了一项震撼业界的半导体技术突破——成功研发出全球首款制程节点达到0.7nm（即7埃米）的芯片技术。这一壮举不仅标志着芯片尺寸缩小技术迈入了全新的里程碑，更预示着半导体行业即将开启一个原子尺度的崭新时代。

据IBM官方介绍，这款革命性的0.7nm芯片在指甲盖大小的面积上，竟然能够集成近1000亿个晶体管，其晶体管密度相较于IBM在2021年发布的2nm芯片实现了翻倍增长。这一惊人成就的背后，离不开一系列结构与材料方面的创新突破，尤其是IBM独创的三维“纳米堆叠”（Nanostack）架构，它证明了即便芯片特征尺寸逼近原子级别，性能和能效的持续提升依然大有可为。

根据已公布的技术数据，与IBM的2nm节点芯片相比，这款新芯片预计将带来最高达50%的性能提升，或者高达70%的能效改善。这一飞跃性的进步，将为生成式人工智能、云基础设施以及下一代电子设备等前沿应用提供前所未有的强大算力支持，推动这些领域迈向新的发展阶段。

IBM研究院院长、IBM院士杰伊·甘贝塔（Jay Gambetta）在发布会上激动地表示：“IBM的最新芯片突破，无疑是计算领域的一个里程碑时刻。它标志着技术从纳米时代正式迈向了原子尺度。凭借我们全新的纳米堆叠架构，我们不仅仅是在制造更小的晶体管，更是在重新定义芯片的构建方式，以实现更卓越的性能和能效。这一业界首创的成果，不仅延续了IBM在下一代技术领域的领导传统，更为计算的下一个时代奠定了坚实的基础。”

纳米堆叠：引领芯片设计新潮流

为了打造这款划时代的芯片，IBM的研究人员倾注了无数心血，开发出了一种全新的晶体管架构——“纳米堆叠”（nanostack）。这是业界首个已知的基于纳米片的三维设计，代表了当前业界领先架构——纳米片（nanosheet）技术的重大飞跃。值得一提的是，纳米片技术同样是由IBM首创，展现了其在半导体领域的深厚底蕴和创新能力。

具体而言，纳米堆叠架构以纳米片为基本构建模块，将两个完整的晶体管（一个NFET和一个PFET）在垂直方向上巧妙堆叠。这两个晶体管分别在不同的晶圆上制造，然后通过超薄介质键合技术（键合氧化物厚度严格控制在30纳米以下，以最大限度减少垂直分离及其相关的电容损失）紧密结合在一起。这种“顺序集成（sequential integration）”的方式，是实现这一突破的关键所在。同时，该设计还允许在各堆叠层使用不同的材料组合，使得每个晶体管的性能和功耗都能独立于其他晶体管进行优化，从而实现了整体性能的大幅提升。

IBM已经通过一系列实验验证了纳米堆叠架构的可行性和优越性，包括CMOS集成中的超薄介质键合技术、双通道工程能力演示以及具备预期开关性能的功能性CMOS反相器操作等。这些实验结果共同证实了纳米堆叠技术的可制造性及其对真实计算应用的强大支持。

此外，IBM研究人员在VLSI 2026研讨会上展示的最新研究成果表明，纳米堆叠架构能够实现SRAM（静态随机存取存储器）40%的尺寸缩减。这一突破使得芯片设计人员能够打造出效率更高的芯片，同时满足先进AI工作负载对高带宽数据的迫切需求，为AI领域的发展注入了新的活力。

IBM研究院院长杰伊·甘贝塔进一步强调，相比之下，从3nm到2nm节点的升级过程中，SRAM的缩放提升非常有限。因此，最新的亚1nm制程带来的40%的SRAM尺寸缩放，无疑是“十多年来行业最大的SRAM缩放进步”。这一进步对于满足AI工作负载的高带宽需求具有重大意义，将推动AI技术迈向新的高度。

借助这一突破性结构，逻辑技术首次得以延伸到1nm节点以下，标志着半导体行业正式进入埃米级缩放时代。尽管晶体管节点如今更多是指代一代制造技术而非精确的物理尺寸，但IBM的0.7nm（即7埃米）技术无疑证明了持续微缩的可行性和巨大潜力。借助新的纳米堆叠架构，IBM的半导体路线图预计可实现至少十年的持续缩放，为半导体行业的未来发展描绘了一幅宏伟蓝图。

基于数十年半导体创新领导地位的坚实基石

IBM表示，这项技术突破是该公司作为半导体研发领导者地位的最新例证。数十年来，从20世纪60年代的早期半导体到全球首款2nm节点芯片，IBM始终在开发驱动计算系统的芯片方面引领全球潮流。IBM持续在硅、AI硬件、逻辑和量子处理器等前沿领域进行创新探索，为计算的未来发展提供了源源不断的动力。

IBM及其合作伙伴在位于纽约州奥尔巴尼的领先半导体研究设施中开展了此项具有划时代意义的工作。该设施即将迎来一台高数值孔径极紫外（High NA EUV）光刻工具，这对于逻辑微缩的未来至关重要。该工具由ASML精心开发，能够实现超精密的电路打印，支持制造更小、更强大的芯片。IBM与Lam Research Corp.、Tokyo Electron（TEL）和SCREEN Semiconductor Solutions, Ltd.等合作伙伴已共同开发出新的High NA EUV工艺和工具，并已成功产出可运行的器件，为半导体行业的未来发展奠定了坚实基础。

IBM最近还宣布了一项重大计划——成立Anderon——全球首家纯晶圆代工模式的量子代工厂。作为IBM旗下的独立公司，Anderon将充分利用IBM在行业领先的量子计算和半导体专业知识，助力美国成为全球大部分量子晶圆的生产地，为量子计算领域的发展贡献力量。

IBM预计，纳米堆叠技术最早可在未来5年内于亚1nm节点实现首批应用并进入生产阶段。这一预测无疑为半导体行业的未来发展注入了强大信心，也让我们对即将到来的原子尺度时代充满了无限期待。

编辑：徽声在线-浪客剑