IBM تعلن تطوير أول معالج في العالم بدقة تصنيع أقل من 1 نانومتر

أعلنت شركة IBM عن تحقيق قفزة تاريخية وثورية في عالم تكنولوجيا أشباه الموصلات، بعد نجاحها في تطوير أول رقاقة إلكترونية في العالم بدقة تصنيع تقل عن 1 نانومتر. 

ويمثل هذا الإنجاز تحولاً جذرياً في هندسة المعالجات، حيث يعتمد على بنية مبتكرة أطلقت عليها الشركة اسم nanostack، والتي تمثل التطور الطبيعي لتقنية nanosheet التي استخدمتها الشركة سابقاً في عام 2021 لإنتاج رقاقة بدقة 2 نانومتر.
 

وصرحت الشركة أن التصميم الجديد سمح لها بالذهاب إلى أبعاد غير مسبوقة في تاريخ الصناعة، والوصول بدقة التصنيع إلى 7 أنجستروم، وهو ما يعادل 0.7 نانومتر فقط. 

وتتيح هذه البنية الهندسية المتطورة مضاعفة كثافة الترانزستورات مقارنة بالجيل السابق، مما يسمح بحشر ما يقرب من 100 مليار ترانزستور في رقاقة سيليكون لا تتعدى حجم ظفر الإنسان.

 قفزة هائلة في الأداء العام وكفاءة استهلاك الطاقة
أوضحت IBM أن زيادة عدد الترانزستورات بهذا الشكل الهائل تنعكس بشكل مباشر وعملي على كفاءة المعالج؛ حيث توفر الرقاقات الجديدة القائمة على دقة تصنيع sub-1 nanometer خيارين مذهلين للمصنعين، إما زيادة في الأداء العام بنسبة تصل إلى 50 في المئة، أو خفض استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 70 في المئة مقارنة بمعالجات 2 نانومتر الحالية.
وفي هذا السياق، أشار جيه غامبيتا، مدير قطاع الأبحاث في شركة IBM، إلى أن هذه البنية الهندسية الجديدة ستعبد الطريق نحو مستقبل تصبح فيه عمليات الحوسبة والذكاء الاصطناعي أكثر قوة بمراحل مضاعفة، دون أن يصاحب ذلك أي زيادة في استهلاك الطاقة الكهربائية أو الانبعاثات الحرارية، وهو التحدي الأكبر الذي يواجه مراكز البيانات العملاقة اليوم.
كيف تعمل بنية nanostack الهندسية الجديدة
تعتمد البنية الهندسية الجديدة على تطوير تقنية ترانزستورات nanosheet الحالية، حيث وجد المهندسون في IBM وسيلة مبتكرة تتيح رص وتكديس تلك الترانزستورات بشكل عمودي ومتداخل. ويتكون كل ترانزستور ضمن هذه البنية من ثلاثة عناصر متناهية الصغر يبلغ سمك كل منها حوالي 5 نانومتر، بينما تفصل بينها مسافة لا تتجاوز 9 نانومتر فقط. ولتوضيح مدى دقة هذا الإنجاز، فإن كل شريحة نانومترية تتألف من 15 صفاً فقط من ذرات السيليكون.
 الموعد المتوقع للإنتاج التجاري وحجم التحديات
بالرغم من هذا الإنجاز المختبري المذهل، تتوقع IBM أن تستغرق عملية الانتقال إلى مرحلة الإنتاج التجاري الواسع والكتلي حوالي خمس سنوات. وترى الأوساط التقنية أن هذا الجدول الزمني يبدو متفائلاً للغاية؛ نظراً لأن شركة Rapidus اليابانية، وهي الشريك الرسمي لشركة IBM لتسويق تقنية 2 نانومتر، قد أعلنت في وقت سابق أنها تستهدف بدء الإنتاج التجاري لرقاقات 2 نانومتر بحلول النصف الثاني من عام 2027.
ومع ذلك، تؤكد IBM أنها ستكشف عن خططها التجارية التفصيلية في وقت لاحق، مشددة على أن بنية nanostack ستضمن لمصنعي أشباه الموصلات مواصلة تطوير معالجات أكثر قوة وكفاءة طوال العقد المقبل على أقل تقدير، مما يحافظ على استمرار قانون مور وتطور الثورة الرقمية.