De chipindustrie jaagt al jaren op de volgende grote stap in miniaturisatie. IBM denkt die nu te hebben gezet. Het bedrijf stelt dat het als eerste een werkende chiparchitectuur heeft ontwikkeld op een zogenoemd 0,7nm-proces. Daarmee komt de sector volgens IBM voor het eerst terecht in het tijdperk van chips onder de grens van één nanometer.
Wie daarbij denkt aan transistoren van exact 0,7 nanometer groot, moet wel opletten. Die benaming is al lang geen letterlijke maat meer. Net als bij eerdere generaties gaat het vooral om een nieuwe productietechniek die een sprong in prestaties en efficiëntie moet opleveren.
De echte vernieuwing zit volgens IBM in de manier waarop de chip is opgebouwd. In plaats van transistoren alleen naast elkaar te plaatsen, worden ze ook boven elkaar gestapeld. Die driedimensionale architectuur, die IBM de naam ‘nanostack’ geeft, laat toe om aanzienlijk meer transistoren op hetzelfde stukje silicium onder te brengen. Dat levert indrukwekkende cijfers op. IBM spreekt over bijna 100 miljard transistoren op een chip ter grootte van een vingernagel. Ter vergelijking: de experimentele 2nm-chip die het bedrijf in 2021 onthulde, kwam uit op ongeveer de helft daarvan.
De onderzoekers verwachten dat de nieuwe techniek afhankelijk van de toepassing tot 50 procent meer rekenkracht kan bieden of het energieverbruik met zo’n 70 procent kan terugdringen. Die resultaten zijn voorlopig wel gebaseerd op laboratoriumtests. Er is dus nog geen processor die deze prestaties ook daadwerkelijk in de praktijk levert. Volgens IBM biedt de architectuur bovendien voordelen voor SRAM-geheugen, een cruciaal onderdeel van moderne chips dat vooral bij AI-toepassingen steeds belangrijker wordt.
Wie hoopt binnenkort een laptop of smartphone met deze technologie te kopen, zal nog even geduld moeten hebben. IBM ontwikkelt al jaren geen chips meer voor de consumentenmarkt. Sinds de verkoop van zijn chipdivisie in 2014 legt het bedrijf zich volledig toe op onderzoek, waarna fabrikanten de technologie kunnen licentiëren. De ontwikkeling gebeurde in IBM’s onderzoekscentrum in Albany, waar binnenkort ook een High-NA EUV-machine van ASML wordt geïnstalleerd. Die volgende generatie lithografiemachines moet het mogelijk maken om toekomstige chips nog nauwkeuriger te produceren.
IBM spreekt zelf van een belangrijke stap richting een nieuwe generatie halfgeleiders. Toch blijft het voorlopig vooral een onderzoeksdoorbraak. Volgens het bedrijf kan het nog minstens vijf jaar duren voordat de eerste commerciële chips op basis van deze techniek daadwerkelijk op de markt verschijnen.
Schrijf je in op onze nieuwsbrief en ontvang elke week het beste van Clickx in je mailbox.
Krijg Clickx magazine 10 keer per jaar (waarvan 2 extra dikke dubbelnummers) keurig thuisbezorgd.
