חברת IBM מציגה את טכנולוגיית השבבים הראשונה בעולם מתחת ל-1 ננומטר

חברת IBM הכריזה על פריצת דרך בתעשיית המוליכים למחצה עם חשיפתה של טכנולוגיית השבבים הראשונה בעולם מתחת ל-1nm, המיועדת להאיץ עומסי עבודה של בינה מלאכותית ומחשוב מתקדמים.

פיתוח זה מבוסס על ארכיטקטורת טרנזיסטורים חדשה בצומת (Node) של 0.7nm, המכונה גם 7 אנגסטרם (יחידת אורך השווה ל-0.1 ננומטר). המהלך מציג את השלב הבא במפת הדרכים של עולם המחשוב, בשעה שתעשיית השבבים המסורתית מתקרבת למגבלות הפיזיקליות של מזעור הסיליקון.

ארכיטקטורת השבבים החדשה מיועדת עבור מרכזי נתונים ועומסי עבודה מתקדמים של בינה מלאכותית. לדברי החברה, מאיצי בינה מלאכותית פופולריים כיום מספקים כ-1,500TOPS (טריליוני פעולות בשנייה), בעוד שהערכות החוקרים מצביעות על כך שמאיץ המבוסס על טכנולוגיית 7Å יוכל לספק כ-7,000TOPS – ביצועים הגבוהים פי שבעה.

שינוי זה צפוי לקצר את זמן האימון של מודלי שפה גדולים (LLMs) מחודשים ספורים למספר שבועות בלבד.

הטכנולוגיה מאפשרת לשלב קרוב ל-100 מיליארד טרנזיסטורים על גבי שבב בגודל של ציפורן, נתון המייצג כמעט כפול מצפיפות הטרנזיסטורים שהציגה החברה בשבבי 2nm בשנת 2021.

ג'יי גמבטה (Jay Gambetta), מנהל IBM Research, אמר:

פריצת הדרך הנוכחית של IBM מסמנת רגע מכונן בהיסטוריה של המחשוב – דחיפת הטכנולוגיה מעבר לעידן הננומטר למימד של אטומים. עם ארכיטקטורת ה-Nanostack החדשה שלנו, אנחנו לא רק מקטינים טרנזיסטורים, אנחנו ממציאים מחדש את אופן הבנייה של שבבים, כדי לספק הרבה יותר עוצמה ויעילות אנרגטית. חדשנות ראשונה מסוגה בתעשייה זו ממשיכה את המורשת של IBM בהובלה טכנולוגית ומניחה את היסודות לעידן המחשוב הבא.

The world’s first sub‑1 nanometer node chip is here.

Delivering 70% greater energy efficiency, this breakthrough powers a new era of computing that’s more capable while using less energy.

Dig into this next-gen tech: https://t.co/NkzAahH49S pic.twitter.com/zfgZK77iu4

— IBM News (@IBMNews) June 25, 2026

הכירו את ארכיטקטורת Nanostack

כדי לאפשר את ייצור השבב, פיתחו חוקרי IBM ארכיטקטורת טרנזיסטורים חדשה לחלוטין בשם Nanostack, המהווה את העיצוב התלת-ממדי הראשון בתעשייה המבוסס על ננו-דפים (Nanosheets).

מבנה זה מחליף את ארכיטקטורת הננו-דפים הנוכחית, אשר הומצאה אף היא על ידי IBM ומשמשת כיום את המפעלים המובילים לייצור שבבי 3nm ו-2nm.

מבנה ה-Nanostack מבוסס על ערימה אנכית ומדורגת של טרנזיסטורים, תוך ניצול אינטגרציה תלת-ממדית סדרתית (3D sequential integration) כדי לדחוס מספר רב יותר של רכיבים באותו שטח פנים.

ביצועים ויעילות בעידן ה-AI

על פי תחזיות מתוך הדוחות הטכניים שפרסמה החברה, טכנולוגיית השבבים החדשה צפויה להציע זינוק ביכולות המחשוב, עם שיפור של עד 50% בביצועים או הפחתה של 70% בצריכת האנרגיה בהשוואה לשבבי ה-2nm של החברה.

שיפורים אלו מיועדים להאיץ עומסי עבודה של בינה מלאכותית יוצרת (Generative AI), תשתיות ענן ומחשוב קצה.

משמעות מספרי הצומת (Node)

החברה מבהירה כי בדומה לדורות השבבים האחרונים בתעשייה, השמות 0.7nm או 7Å מתייחסים לשם הדור הצרכני והטכנולוגי של תהליך הייצור, ואינם מייצגים ממד פיזי מדויק של רכיבי השבב כפי שהיה נהוג בשנות ה-70 וה-80.

השימוש במונח "טכנולוגיית שבבים מתחת ל-1nm" נועד להצהיר כי הארכיטקטורה החדשה מסוגלת לספק את שיפורי הביצועים והצפיפות שהיו צפויים להתקבל אילו ניתן היה לייצר שבב עם רכיבים פיזיים הקטנים מ-1nm באופן אמין, תוך עקיפת המגבלות הפיזיקליות של המזעור הדו-ממדי באמצעות מעבר לציר ה-Z האנכי.

לוחות זמנים

חברת IBM מתמקדת במחקר ופיתוח ואינה מייצרת שבבים מסחריים בעצמה. בעבר שיתפה החברה פעולה עם יצרניות שבבים כמו Rapidus היפנית לצורך ייצור המוני של שבבי ה-2nm שלה, ועם סמסונג בדורות קודמים.

החברה נמנעה מלנקוב בשמות של שותפות מסחריות ספציפיות עבור הדור החדש, אך להערכתה, ייצור מסחרי ראשון של שבבים מתחת ל-1nm המשלבים את ארכיטקטורת ה-Nanostack צפוי להתחיל בתוך חמש השנים הקרובות, כאשר אימוץ נרחב יותר בתעשייה עבור מעבדים ומאיצים גרפיים צפוי להתרחש בטווח של עשור.