周四,IBM揭晓了其首款运用最新半导体技术打造的芯片,该芯片在指甲盖般大小的硬件上,竟集成了近千亿个晶体管。相较于前几代产品,在尺寸相同甚至更小的芯片上集成更多晶体管,乃是提升能效与速度的关键所在。
这款新芯片为0.7纳米制程,比IBM在2021年首次推出的2纳米芯片更为小巧。不过,新芯片的电路结构有了重大革新。据CNET 2021年报道,此前那个体积更大、工艺更旧的芯片,是将晶体管平铺在IBM研究所所称的纳米片中。而如今,这款全新的0.7纳米芯片采用了IBM近期研发的纳米堆叠架构,将纳米片垂直堆叠起来。
IBM宣称,新架构带来了更为卓越的性能。在公司的实验中,他们发现与2纳米版本相比,新芯片的性能提升了50%,能效更是提高了70%。
据IBM介绍,纳米堆叠架构还使得SRAM的芯片尺寸缩减了40%。静态随机存取存储器(SRAM)是一种无需持续电流即可存储数据的存储器,因其速度比动态随机存取存储器(DRAM)更快,所以在人工智能应用中备受青睐。
一位IBM研究人员手持该公司的亚1纳米节点晶圆。IBM
然而,这款芯片要想正式推向市场,还需等待一段时间。IBM仍在与日本代工厂(芯片制造工厂)Rapidus等制造合作伙伴携手,加大生产力度。IBM表示,预计“五年内实现量产”,但当下对节能计算硬件的需求正与日俱增。
IBM、英伟达、AMD等公司设计的芯片,堪称人工智能行业的基石。随着OpenAI和谷歌等人工智能开发商竞相构建最前沿的模型,他们需要海量的能源或计算能力来训练这些模型。而这会消耗大量的电力、清洁水,还需占用土地来建设数据中心。
IBM半导体研发副总裁卜惠明(Huiming Bu)表示:“大家都追求更高的性能,可没人愿意为高昂的电费买单。”他指出,新芯片的能效“对人工智能而言至关重要”。
打造更高效的硬件,是科技领袖们所构想的人工智能驱动未来的关键一环。当前,内存、处理器和其他组件的生产能力捉襟见肘,致使购买任何笔记本电脑或小工具所需的零部件都出现短缺。新的研究原型或许能帮助科技公司——以及所有使用其产品的用户——在未来获得更高的性价比。
IBM研究院院长杰伊·甘贝塔(Jay Gambetta)表示:“说到底,我们能否让晶体管变得更高效?这是一个可定制的平台,所以我们期望它将对从逻辑到静态随机存取存储器的各个方面产生影响,而且随着规模扩大,我预计我们将看到更高效、更强大的人工智能加速器。”

