挑戰物理極限！IBM 發表全球首款 1 奈米以下晶片　推動半導體十年未來

【緯來新聞網】IBM 今（25）日發表全球第一個次奈米（Sub-1nm）晶片技術，採用名為「奈米堆疊」（Nanostack）的全新 3D 電晶體架構，打造出電晶體尺寸僅 0.7 奈米（7 埃米）的晶片，面對傳統晶片尺寸微縮已逼近物理極限的半導體產業而言，這項技術具有里程碑意義。

根據 IBM 公布的數據，這款晶片在指甲大小的面積上整合了近 1 千億個電晶體，密度幾乎是 IBM 2021 年發表的 2 奈米晶片的兩倍。技術報告顯示，新晶片預計能將效能提升達 50％，能源效率比 2 奈米製程晶片提高 70％，可廣泛應用於生成式 AI、雲端基礎設施及下一代電子設備。

IBM 研究院院長暨 IBM 院士 Jay Gambetta 表示，這項突破將技術從「奈米時代」推向了「原子尺度」，是電腦技術的里程碑時刻；奈米堆疊架構不僅讓電晶體做得更小，也改變了晶片的製造方式，大幅提升功率與能源效率。

奈米堆疊是業界已知第一個 3D 奈米片結構設計，透過垂直堆疊並交錯排列電晶體，利用 3D 順序整合技術塞入更多電晶體，且每層堆疊可使用不同材料組合，讓每個電晶體獨立優化效能與功耗。IBM 在 2026 年 VLSI 大會發表的研究也顯示，這項架構能將 SRAM 容量縮小 40％，有助設計出效率更高、同時滿足高階 AI 工作負載高頻寬數據需求的晶片。

IBM 與合作夥伴在美國紐約州阿爾巴尼的半導體研究機構展開這項研究，該機構即將導入 ASML 高數值孔徑極紫外光（High-NA EUV）光刻工具，能進行超精確的電路印刷，是邏輯電路未來發展的關鍵，也有助於製造更小、更強大的晶片；IBM 也持續與科林研發（Lam Research）、東京威力科創（TEL）、SCREEN Semiconductor Solutions 等設備廠合作，共同開發新一代高數值孔徑 EUV 製程與工具。

IBM 預測，未來十年間奈米堆疊架構將實現規模化應用，最快 5 年內可應用於 1 奈米以下節點並量產，為下一個運算時代奠定基礎。