IBM ja Siemens yhteistyössä edistämässä nanostack-transistoriteknologiaa seuraavan sukupolven siruille

Kuva: Illustrative image · Mark Hillary · CC BY 2.0 · Lähde

IBM ja Siemens tekevät yhteistyötä suunnittelussa, simuloinnissa ja valmistustutkimuksessa kehittääkseen IBM:n 3D-nanostack-transistoriarkkitehtuuria yli 7 angstromin solmukohdan, tähtäimenä suorituskyvyn ja energiatehokkuuden parantaminen tulevissa puolijohdesiruissa.

14. lokakuuta 2026 IBM ilmoitti tutkimusyhteistyöstä Siemensin kanssa, keskittyen IBM:n nanostack-arkkitehtuurin kehittämiseen, joka on tänä vuonna esitelty uusi transistorisuunnittelu. Nanostack edustaa puolijohdeteollisuuden ensimmäistä tunnettua kolmiulotteiseen nanosheet-teknologiaan perustuvaa transistorisuunnittelua, jossa transistorit pinotaan pystysuunnassa ja sijoitetaan limittäin, mahdollistaen lähes 100 miljardin transistorin sijoittamisen kynnen kokoiselle sirulle 7 angstromin solmukohdassa. Tämä arkkitehtuuri mahdollistaa kunkin transistorikerroksen yksilöllisen optimoinnin käyttämällä erilaisia materiaalikombinaatioita, parantaen merkittävästi energiatehokkuutta, suorituskykyä ja SRAM- skaalausta.

Vaikka IBM esitteli nanostackin toimivuuden aiemmin vuonna 2026, teknologian viemiseksi laajamittaiseen valmistukseen tarvitaan vielä lisäinnovaatioita. Kumppanuus yhdistää IBM:n puolijohdelaitteiden asiantuntemuksen Siemensin vahvuuksiin elektronisen suunnittelun automaatiossa (EDA), prosessisimuloinnissa, litografian optimoinnissa ja edistyneissä valmistusohjelmistoissa.

Yksi yhteistyön keskeisistä painopisteistä on kehittyneiden virtuaalimallinnus- ja simulointityökalujen kehittäminen nanostack-suunnitelmien optimointiin ja valmistushaasteiden ennakointiin ennen fyysistä sirun valmistusta. Tämä yhteisoptimointimenetelmä pyrkii ratkaisemaan kasvavaa fyysistä ja suunnittelun monimutkaisuutta, joka syntyy transistorien skaalaantuessa angstrom-aikakaudelle. IBM:n Silicon Technology R&D:n varapuheenjohtaja Huiming Bu kuvaili nanostackia skaalautuvana alustana, joka siirtää laitteiden skaalaamisen kahdesta ulottuvuudesta kolmanteen, tarjoten kriittisen polun tekoälyn ja uusien teknologioiden tukemiseksi seuraavan vuosikymmenen aikana.

Siemensin EDA IC -portfolion toimitusjohtaja Ankur Gupta korosti tiiviin integraation tarvetta laitteen fysiikan, suunnitteluohjelmiston ja valmistusprosessien välillä tällä aikakaudella. Hän kuvaili IBM:n 3D-nanostackia merkittäväksi harppauksiksi puolijohteiden skaalaamisessa ja korosti heidän yhteisen työnsä tärkeyttä teknologiasykleihin ja tuotantovalmiuteen nopeuttamisessa.

Tämä allianssi merkitsee yhteistä ponnistusta voittaa seuraavan sukupolven puolijohdesskaalauksen kriittiset haasteet yhdistämällä IBM:n innovaatiot transistorien arkkitehtuurissa Siemensin virtuaalisen suunnittelun ja valmistusratkaisujen teknologioiden kanssa. Yhteistyön tavoitteena on laajentaa nanostack-teknologiaa nykyisen 7 angstromin ytimen ulkopuolelle ja avata polkuja tuleville sirusukupolville, jotka kykenevät vastaamaan kasvaviin suorituskyky- ja tehokkuusvaatimuksiin tekoälyssä, televiestinnässä ja muissa kehittyneissä sovelluksissa.