半世紀以上にわたり、コンピューター業界は魔法ともいえるルールに従ってきました。 数年ごとに、コンピューターの頭脳を構成するトランジスタ、小さなスイッチ、「デジタル ニューロン」が、 それらはより小さく、より速く、より効率的になりました。このおかげで、今日の携帯電話は、人類を月に連れて行ったコンピューターよりも何百万倍も強力です。しかし、そのレースはしばらく前から壁に近づいていました。 アイデアが欠けていたからではなく、 トランジスタは、ある電流と別の電流の間にわずか数個の原子が残る規模ですでに製造されています。。それらをさらに減らすと、物理学の限界が押し広げられるように思えました。
現在、IBMは新たな活路を見つけたと主張している。同社は、わずか0.7ナノメートルのトランジスタとNanostackと呼ばれる新しいアーキテクチャを備えた、ナノメートル以下の初のチップ技術を発表しました。 爪ほどの大きさのチップ上に約 1,000 億個のトランジスタを収容することができます。 部分的にいきましょう。 トランジスタの数に関しては、現在の携帯電話の最先端プロセッサの最大 5 倍であり、そのスペースは Snapdragon 8 Elite または Apple A18 Pro が占めるスペースと同様です。
そして、各トランジスタを分離する距離であるナノメートル境界があります。 0.7 ナノメートルとは実際には何を意味するのでしょうか? 1 ナノメートルは 10 億分の 1 メートルであり、より正確には、 人間の髪の毛の太さは約 80,000 ナノメートル、赤血球の太さは約 7,000 ナノメートルです。 IBM チップのトランジスタの間隔は 1 ナノメートル未満で、原子の虚無がすぐに悪口を言います。
この進歩に責任を負った人々は、本当の革新はトランジスタを小さくすることではなく、むしろトランジスタを隣り合わせに配置するのをやめることであることに気づきました。今まで、 チップは、土地が枯渇したときにのみ成長できる都市に似ており、新しい建物を追加する余地がほとんどありませんでした。 IBMの提案は超高層ビルを建設することでした。その Nanostack アーキテクチャは、トランジスタを平面上に配置するだけでなく、3 次元に積み重ねます。
このおかげで、IBMが2021年に発表した実験用の2ナノメートルチップと比較して、実質的に2倍の密度を実現することができた。 なぜ多いほうが良いのでしょうか? 各トランジスタは非常に単純な動作を行います。しかし、チップに数百億個のチップが同時に実行されている場合、、この膨大な数により、非常に複雑な人工知能モデル、科学シミュレーション、ビデオ ゲームの実行が可能になります。
IBMによれば、この新しいアーキテクチャは、以前の2ナノメートル技術と比較して、最大50％高いパフォーマンスを提供するか、最大70％消費電力を削減できる可能性があるという。人工知能専用のデータセンターの電力消費量が増加している現在、このような改善は特に重要です。 さらに、同社は次のように主張しています。 最新の AI プロセッサにデータを供給するために不可欠なコンポーネントの 1 つである SRAM メモリのサイズを 40% 削減しました。 現時点では、新しいマイクロチップは研究用プロトタイプであり、パーソナルコンピュータにすぐに使用できるプロセッサではないことに注意してください。
同社自体は、この技術が商業的に製造され始めるまでに約 5 年かかると見積もっています。 ただし、工業プロセスがそのような小さな構造を確実に再現できる場合には、。 それが起こるのは初めてではないでしょう。彼の 実験用の2ナノメートルチップ、2021年に発表、最終的には、Samsung や Rapidus などのメーカーによるその後の開発の基礎として機能しました。
