摩尔定律不死！IBM(IBM.US)发布全球首款0.7纳米芯片技术，AI算力革命迎来“埃米时代”

智通财经APP获悉，在传统制程逼近物理极限之际，IBM(IBM.US)凭借三维垂直堆叠架构将芯片节点推进至0.7纳米(7埃米)，宣告半导体行业正式迈入原子尺度时代。6月25日，IBM宣布在半导体技术领域取得里程碑式突破，推出全球首款“亚纳米”(sub-1nm)芯片工艺技术。该技术采用革命性的“三维垂直堆叠”(NanoStack)晶体管架构，直接将工艺节点推进至0.7纳米，即7埃米(Angstrom)。

受此消息提振，IBM美股盘前一度涨超6%。截至发稿，IBM盘前涨幅收窄至3.44%，报272美元。此前IBM股价今年已累计下跌约11.2%，此次反弹收复了相当部分失地。

技术突破：从“纳米片”到“纳米堆叠”

NanoStack是IBM研究人员开发的全新晶体管架构，也是业界首个已知的三维纳米片堆叠设计。与传统芯片主要将晶体管平面排列不同，NanoStack将晶体管纵向垂直堆叠并交错排列，利用三维顺序集成技术在相同面积内容纳更多晶体管。

这一架构的核心突破在于：

密度翻倍：在指甲盖大小的芯片上集成近1000亿个晶体管，密度约为IBM 2021年发布的2纳米芯片的两倍。

性能跃升：与2纳米节点芯片相比，新技术预计可带来最高50%的性能提升，或70%的能耗降低。

SRAM突破：在VLSI 2026大会上发表的研究显示，NanoStack架构可实现SRAM(静态随机存取存储器)40%的面积缩放——这对于长期难以缩小的片上缓存而言意义重大，尤其契合AI工作负载对高带宽数据的需求。

NanoStack设计还允许在各堆叠层采用不同材料组合，使每个晶体管的性能与功耗可独立优化。IBM已通过超薄介电键合在CMOS集成中完成实验验证，并展示了具备预期开关性能的CMOS反相器功能运作，证实该技术可实际制造并支持真实计算。

IBM研究院院长兼IBM院士Jay Gambetta表示： “凭借全新的纳米堆叠架构，我们不仅仅是在缩小晶体管的尺寸，更是在从根本上重新定义芯片的构建方式，以实现更强的性能与更高的能效。”

“0.7纳米节点已不再是物理尺寸的精确描述，而是技术世代的代称。” ——行业分析师指出，芯片行业早已告别“节点即特征尺寸”的时代。IBM此次突破的真正意义在于：NanoStack让逻辑芯片工艺首次有望进入1纳米以下节点，芯片微缩从纳米级迈向埃米级，进入原子尺度领域。

IBM表示，此次突破“为下一个计算时代奠定基础”。对于面临传统制程物理瓶颈的半导体行业而言，此举提供了延续性能跃升的新路径。

AI算力革命：训练时间从数月缩短至数周

IBM在另一篇博文中指出，目前主流的AI加速器每秒可产生约1500 TOPS(每秒数万亿次运算)，而采用7埃米技术的加速器预计可产生约7000 TOPS，约为前者的7倍。如果使用7埃米芯片训练当前庞大的前沿大语言模型(LLM)，训练时间可从约三个月大幅缩短至数周。IBM表示，新技术将为生成式AI、云基础设施及下一代电子设备提供显著更强的算力支撑。

在当前全行业面临AI算力断层和电力危机的背景下，IBM的这项技术无异于给大模型厂商打了一剂强心针。目前市面上最火热的AI加速器芯片(如英伟达Blackwell系列及各家自研ASIC)，其单芯片算力普遍在1500 TOPS(每秒万亿次运算)左右徘徊。

Gambetta表示：“凭借全新的纳米堆叠架构，我们不仅是在制造尺寸更小的晶体管，而是在重新发明芯片的制造方式。这为AI时代的算力狂飙和高昂的能源成本，提供了一个终极的物理解决方案。”

量产时间表与产业生态

IBM预计，NanoStack技术最早可在未来五年内进入量产阶段，并可支撑至少未来十年的半导体工艺发展。

值得关注的是，IBM自身并不拥有晶圆代工厂，其商业模式更接近架构授权——IBM设计晶体管架构，由合作伙伴负责制造。IBM此前已将芯片技术授权给三星和日本Rapidus。但截至目前，IBM尚未宣布该技术的具体制造合作伙伴。

IBM在纽约州奥尔巴尼的研究设施已完成该技术的实验验证。该设施将引进ASML开发的高数值孔径极紫外(High-NA EUV)光刻设备。IBM目前正与泛林集团(Lam Research)、东京电子(Tokyo Electron)及迪恩士半导体(SCREEN Semiconductor Solutions) 等合作伙伴共同推进相关工艺研发。

此外，IBM近期还宣布计划成立Anderon，作为旗下独立公司运营，成为全球首家专门从事量子晶圆制造的代工厂。这一布局显示IBM正同时在经典计算与量子计算两个前沿阵地发力。

竞对动态：台积电、英特尔、三星的“埃米竞赛”

尽管IBM再次在尖端半导体研发(R&D)上拔得头筹，但不可忽视的是，IBM本身早已退出了芯片的晶圆制造一线，转型为纯粹的技术研发与授权巨头。

目前全球芯片代工的“擂台”上，真正的头号玩家是台积电(TSM.US)。当前，台积电目前已开始量产2纳米芯片技术，采用第一代纳米片晶体管。公司正在研发A16(1.6纳米) 和A14(1.4纳米) 技术。其中A16制程技术将采用超级电轨(SPR)，原计划2026年下半年量产，但已推迟至2027年开始量产。A14制程将采用台积电第二代纳米片晶体管结构，目前技术开发按计划进行。

而三星已宣布其A16埃米级CMOS技术将于2026年第四季度量产。英特尔上周则宣布其新一代18A制造工艺(1.8纳米芯片)已进入风险生产阶段，即商业化量产前的测试阶段。

分析人士指出，IBM的NanoStack架构虽在技术层面领先，但从实验室验证到大规模量产仍存在显著差距——竞争对手已具备成熟的制造能力和客户关系。

尽管如此，IBM的0.7纳米技术突破，其意义远超一家公司的技术成就。在传统芯片微缩面临物理极限的背景下，IBM证明了即使芯片特征尺寸逐渐逼近原子尺度，性能和能效的持续提升仍然可能。纳米堆叠架构将逻辑技术首次延伸至1纳米节点以下，开启了“埃米级缩放”时代。

对于全球半导体行业而言，这一突破提供了延续性能跃升的新路径。在AI算力需求呈指数级增长的今天，IBM的0.7纳米技术不仅是一项工程壮举，更是一份关于摩尔定律尚未终结的宣言。