IBM hat offiziell die Einführung der weltweit ersten Chip-Technologie unter 1 Nanometer angekündigt, mit einem Fertigungsprozessknoten von 0,7 Nanometern (entspricht 7 Angström). Die Technologie nutzt die revolutionäre dreidimensionale "Nanostack"-Transistorarchitektur. Es handelt sich um das erste bekannte nanoscheibenbasierte 3D-Design der Branche, das einen Übergang der Halbleiterindustrie von der Nano-Ära in die atomare Skala markiert.

Nach der Bekanntgabe stiegen die IBM-Aktien im vorbörslichen Handel um zeitweise über 6 %.

Transistordichte verdoppelt – Annäherung an physikalische Grenzen

Der von IBM vorgestellte 0,7-nm-Chip integriert auf einer Fläche von der Größe eines Fingernagels rund 100 Milliarden Transistoren. Die Transistordichte ist damit etwa doppelt so hoch wie bei dem von IBM im Jahr 2021 vorgestellten 2-nm-Chip. Zur Veranschaulichung: Ein rotes Blutkörperchen ist mit rund 7000 Nanometern etwa 10.000 Mal breiter als die neue Knotengröße. Von IBM veröffentlichte Mikroskopieaufnahmen zeigen, dass der Kanalbereich des Chips nur etwa 15 Siliziumatome breit ist – einzelne Siliziumatome sind deutlich sichtbar.

Laut den veröffentlichten technischen Ergebnissen kann der neue Chip im Vergleich zum IBM-2-nm-Knoten eine Leistungssteigerung von bis zu 50 % oder eine Energieeffizienzsteigerung von bis zu 70 % erzielen. Im Bereich der KI-Rechenleistung liegt die aktuelle Rechenleistung gängiger KI-Beschleuniger bei etwa 1500 TOPS (Billionen Operationen pro Sekunde), während Chips mit 7-Angström-Technologie voraussichtlich rund 7000 TOPS erreichen – etwa das Siebenfache. Bei der Verwendung zum Training großer aktueller KI-Sprachmodelle könnte sich der Trainingszyklus von etwa drei Monaten auf wenige Wochen verkürzen.

Jay Gambetta, Leiter des IBM-Forschungsinstituts und IBM Fellow, erklärte: "Der neueste Chip-Durchbruch von IBM ist ein Meilenstein für die Computertechnik, der die Technologie von der Nano-Ära in die atomare Skala führt. Mit der neuen Nanostack-Architektur bauen wir nicht einfach kleinere Transistoren, sondern erfinden die Bauweise von Chips neu, um höhere Leistung und bessere Energieeffizienz zu erzielen."