[摘要]在相同的表面上，7納米芯片有200億個晶體管，5納米芯片可以達到300億個，到了2020年5納米CPU就會上市銷售。
IBM研究人員與Global Foundries、三星團隊攜手合作，已經研究出一種新的制造技術，有了這種技術，再過短短幾年就可以制造出5納米晶體管和芯片，進一步縮小芯片的體積，現在芯片已經發展到了7納米、10納米的水平，用不了多久，7納米和10納米就會流行起來。IBM 5納米芯片將會成為世界上最小的計算機芯片，最快2020年就會出現。
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IBM與三星很快就會造出5納米芯片 有300億個晶體管
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處理器制程變小，摩爾定律終結
IBM的技術突破進一步證明了摩爾定律的正確性，早在1965年時，英特爾聯合創始人就提出了摩爾定律。戈登·摩爾（Gordon Moore）認為，每隔一段時間（最開始認為是2年）芯片的處理能力就會翻倍，因為芯片的尺寸會縮小。雖然摩爾定律受到了實證定律（原子的尺寸）的限制，但到目前為止行業的發展基本上符合這一定律。工程師想讓摩爾定律“存活”更長時間。
英特爾伊比利亞技術主管西蒙·維納斯（Simon Vi?als）認為：“關于摩爾定律的終結人們議論紛紛，照估計它至少還可以延續10年。有許多人正在研究新材料和新技術。”3月底，英特爾召開過一次會議，核心話題正是摩爾定律，當時英特爾展示了新的10納米晶體管，在此之前行業已經開發出45納米、32納米、22納米和14納米芯片。
現在1平方毫米的面積安裝大約 1億個晶體管。硅原子的尺寸約為0.24納米，伯克利大學曾經展示過1納米晶體管原型產品，它的尺寸接近極限。
在會議上，英特爾副總裁斯泰西·J·史密斯（Stacy J. Smith）解釋說，如果其它技術的發展速度像摩爾定律一樣快，我們現在的飛行速度可能比光速快300倍，用一平方公里的土地就可以養活所有人，用幾公升汽油就可以飛往太陽。當然，這些事情都是不太現實的，不過這個比喻可以讓我們進一步理解晶體管技術發展，比如速度、低能耗、密度。
IBM制造世界最小的計算機芯片
有了IBM的新技術，使用硅納米線具備了可能性，我們可以用硅納米線替代今天的FinFET技術（用在7納米或者10納米芯片中）。大約2年前，IBM展示了7納米技術，使用極紫外線光刻系統（extreme ultraviolet lithography system）制造晶體管，用GAAFET方式堆疊，極紫外線技術本來是留給5納米芯片用的，IBM沒有使用FinFET技術。
納米線技術屬于極紫外光微影（EUV）技術，制造時芯片晶體管的間隔空間沒有其它技術大，所以芯片的尺寸會小很多。用這種技術制造，面積相當于手指甲大小的單塊芯片可以安裝最多300億個晶體管，7納米技術最多只能安裝200億個。不只如此，新技術還可以提高超小晶體管的制造效率，調整時錯誤也會少很多。
與三星目前使用的10納米技術相比，IBM、Global Foundries開發的5納米芯片晶體管密度更高，在相同的表面上晶體管數量多了一倍，根據IBM的介紹，每瓦特性能提高40%，節能75%。在相同的表面上，7納米芯片有200億個晶體管，5納米芯片可以達到300億個。
勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員已經制造出1納米芯片，可以說是最小的處理器，但是它使用了新材料二硫化鉬，就目前而言還無法應用于工業生產，相當遙遠。再看IBM制造5納米芯片的工藝，其技術構想IBM實踐了10年，短短幾年內就可以在實際環境中使用，暫定時間大約在2020年。
小芯片的優勢
采用新工藝之后，企業可以在更小的空間植入更多的晶體管（多出40%），可以降低能耗（節能75%），對于手機、平板、手表、可穿戴設備等移動設備而言，節能相當重要。根據解釋，一旦安裝這樣的芯片，移動設備2天或者3天充一次電就行了。
另外，一旦開發出更強大的處理器，將它裝進小小的設備，不需要額外設備我們就可以運行AI、VR、物聯網應用。未來，IBM會進一步縮小晶體管尺寸，IBM介紹5納米芯片技術時曾多次暗示這點。
通向5納米芯片的道路已經打通
IBM有許多客戶想要新技術，但是IBM關注的重點是機器學習和AI，這些正是IBM目前正在銷售的技術，除了鋪天蓋地的宣傳，在未來短短的幾年內，新技術還會瞄準消費產品。到底是多少年？現在我們使用的是10納米處理器，2年前7納米處理器就已經出現了，看看今天的市場，它還沒有在實際應用中使用。
為什么？原因很簡單：成本。要改造處理器制造工廠，啟用新技術，需要投入巨額資金，就目前而言，保守估計要200億美元，正是因為這個原因，開發相似技術的公司才會聯合，單個企業做不到，而且技術還處在研發、定義階段。
IBM開發5納米芯片，至今最小的
今天，電子產業已經將幾款高性能、低能耗小芯片推向市場，芯片所用的晶體管尺寸沒有低于10納米，正因如此IBM的5納米芯片才是一大突破。
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