IBM推出2nm芯片背后

2021-05-18 14:01:53 来源: 半导体行业观察

来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank)编译自「 itjungle 」,谢谢。


“蓝色巨人”可能比以前要小得多,在剥离其托管服务和托管业务,并被成立一家称为Kyndryl的新公司之后,IBM的规模又将缩小很多。据IBM介绍,公司将重点放在其Power Systems和System z平台上,以及将其整个推向混合云,人工智能和量子计算的过程。

据统计,IBM剩下的业务将有大约590亿美元的销售额,大约拥有260,000名员工,以及数十万个主要客户的订单,这些客户直接从蓝色巨人或通过渠道间接购买其产品。随着六年前System x业务的出售,剩余的IBM客户群也缩水了很多,但是很难说将System x出售给联想使IBM的利润比原本应该的要多得多。

IBM之所以无法盈利的部分原因(按照该词的短期会计含义)是因为它在研发方面投入了相当大的资金,如下表所示,甚至在出售业务后,IBM还维持了该投资水平,甚至增加了投资水平。

IBM现在的规模仅为2000年代中期的四分之一,但他们在2020年和当时差别不大,这听起来就让人很疯狂,但是在这过程中,IBM学到了一件事,那就是所有的研发资金都使专利组合不断膨胀,并且可以向竞争对手(包括事实证明是英特尔)出售技术而获得可观的收益作为两家公司今年早些时候签署的合作伙伴关系协议的一部分,英特尔已向蓝色巨人寻求帮助,以帮助他们下一代的半导体制造。

在更早之前,IBM多年前将其专属代工业务出售给GlobalFoundries,并利用后者的代工厂生产公司的22nm和14nm芯片。IBM还和三星合作,协助后者开发7nm和5nm工艺。现在他们甚至还与英特尔和三星一起,推动2nm的实现。

既然有这么多事情可以用它带来的收入来做,您可能想知道为什么IBM仍在投资于主要的半导体设计和制造技术。难道不是要卖出IBM Microelectronics的全部意义吗?好吧,实际上付清GlobalFoundries来接管它就更准确了–摆脱支付芯片厂和研发费用的麻烦了吗?

IBM继续进行这项研究可能是一件好事,因为英特尔和三星(后者后者计划生产IBM的Power10芯片和z16芯片,很可能其Power11和Power12芯片以及z17和z18芯片也将需要所有这些芯片)。帮助他们开发5纳米,3纳米和2纳米节点。

从IBM 的角度来看,这是您需要知道的。IBM提出了一种称为纳米片的技术,可以像堆叠闪存cell一样堆叠晶体管。2纳米测试芯片中有三层晶体管,这被称为2纳米技术,不是因为它的晶体管栅极尺寸实际上是2纳米,而是因为这种3D技术在晶体管速度,密度和功耗方面给出了结果。

您可能希望从2D平面设计中蚀刻出具有2纳米栅极的晶体管。(芯片业务中存在一些骗人的事情,这似乎使我们似乎比我们现在更接近摩尔定律的限制。工程师和科学家们为这种不准确性感到叹服,但也很喜欢这出戏。)

对于Power Systems客户而言,重要的是IBM正在与三星合作,并且已经在其位于纽约奥尔巴尼的技术中心以标准300毫米硅晶圆交付了7纳米,5纳米和现在2纳米的测试芯片。

那些所谓的2纳米晶体管的晶体管速度提高了45%,或与该晶体管以相同的速度,但仅使用了75%的功耗,因此使用了极紫外(EUV)光刻技术进行了许多步骤的蚀刻,这是IBM和三星为7纳米工艺创建的。

Power10芯片的这一工艺将于今年晚些时候在大型iron NUMA中使用,明年年初将用于入门机。尽管IBM预计到2024年底将投入生产2纳米技术,但不一定要在Power11上使用它,我们预计它将在成熟的5纳米工艺上使用。

如果我们不得不猜测的话,IBM可能与三星一起使用2纳米技术来制造Power12和z18。

不过,缺乏先进的制造能力是一个大问题,当然,IBM可以为您提供帮助,这是有偿的。在Krishna被问到芯片业务短缺的问题时,他回应道,由于越来越多的客户追求越来越少的晶圆厂,这些问题正在困扰着各种供应链。

我认为当前的半导体短缺非常令人担忧,”Krishna解释道。“尽管汽车芯片短缺一直备受关注,但这是一个重要的问题,但远不止于此。仅仅是这些短缺,还是内存芯片短缺?那会影响笔记本电脑和平板电脑对K-12学生的影响吗?还是服务器芯片短缺?在消费类电子产品中,它是全面的。它不再只是其中之一。人们被要求做出我所说的真正不幸的困境,这是应该优先考虑的问题?这确实很难做到。现在,如果我们要增加产品,尤其是要靠近任何特定地理位置,那么不幸的是,增加半导体的时间规模以年为单位,而不是以月为单位。

IBM应该知道,因为GlobalFoundries在使用7纳米EUV工艺时遇到的问题迫使他们停止了先进工艺的研发,这驱动IBM投入三星的怀抱,这也是他们唯一的选择。

展望未来,IBM显然将自己定位为帮助英特尔及其英特尔代工服务商的代工业务,我们高度怀疑“蓝色巨人”将需要本机的第二代芯片制造来源,以便可以确保Power11和Power12芯片以及z17和z18芯片,或多或少按计划在本十年末之前投放市场。这几乎是任何人在IT业务中都能看到的。


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