2021 年 5 月 11 日，5 月 6 日晚間 IBM 首發了 2nm 工藝晶片，與當前主流的 7nm 晶片相比，IBM 2nm 晶片的效能預計提升 45%，能耗降低 75%。那麼 IBM 首發 2nm 是否意味著 IBM 這個藍色巨人在晶片製造行業站起來了呢？

從最近的訊息和行業歷史上來看明顯不是。

沒有車何談彎道超車？

一般來說，像釋出幾納米制造工藝這個事，屬於晶片代工行業（或者晶片製造行業）的問題，典型企業比如像英特爾、臺積電、三星。IBM 釋出 2nm 晶片之後，很多文章將 IBM 和這些企業做對比，一些人認為 IBM 釋出 2nm 晶片之後在晶片製造行業彎道超車了。但是 IBM 和這些企業最大的不同在於，他沒有生產先進邏輯製程晶片的晶圓廠。對於晶片製造行業來說，能夠量產晶片的晶圓廠就是“車”，IBM 沒有車如何談彎道超車？

先把技術立在這 IBM 歷史上沒少幹

對於熟悉 IBM 的人來說，這次 IBM 釋出 2nm 晶片其實並不意外。比如 2017 年的時候，IBM 展示了首個 5nm 製程晶片，而臺積電的 5nm 則要等到 2019 年了。這兩條訊息放在一起看是不是感覺 IBM 在晶片製造行業超過臺積電了？但其實也跟這次一樣，IBM 當年釋出的也是一個“實驗室成果”，並非量產。

▲ 擷取自臺積電官網

另外就像現在比較熱門的“碳基晶片”，雖然還是在研究階段，但很多人覺得國產晶片能在“碳基晶片”這個領域上彎道超車。

但熟悉 IBM 的人也會知道，2011 年就有媒體報道稱 IBM 拿出了全球第一個通道長度 (柵極長度) 不足 10nm 的碳奈米電晶體。在石墨烯方面，IBM 做成了第一個相容 CMOS 的石墨烯積體電路 (倍頻器)，頻率最高可達 5GHz，而且能夠在 200℃高溫下穩定工作。

因此在歷史上，IBM 很喜歡做確立標準的人，但其它廠商採用不採用就是另一回事了。

IBM 的“2nm 晶片”不是量產

任何一種工藝從誕生之日起到最終的商業化都需要漫長的良率爬升過程。而這次釋出的 2nm 晶片來自 IBM 的半導體技術研究中心。也就是說這次釋出的 2nm 是一個“實驗室成果”，而並非一種商業量產。

有人可能會覺得“實驗室產物”下一步不就能量產了嗎？其實並不是，很多實驗室產物因為經濟或者其它因素的影響，最終擱置而不能走向商業化。

很多熟悉電腦的人可能都知道，現在的電腦多是以二進位制為基礎。可是現在應該很少有人記得蘇聯的三進位制計算機了，這就是一個典型被擱置的研究專案。

IBM 現在並沒有能夠生產這樣晶片的晶圓廠，因此他需要把技術推給其它廠商，讓其它廠商量產 2nm 晶片。而推給其它廠商帶來的問題就是，其它廠商不一定用他的技術。畢竟這些技術不是拿來就能用，而且還需要解決良率問題。所以本次 IBM 雖然發了一個 2nm 晶片，但這項技術未來是被採納為主流技術還是被歷史遺忘，都存在可能。

IBM 的“2nm 晶片”是個什麼水平

咱們再來聊聊這次釋出的 2nm 晶片在業界到底是個什麼水平。首先在晶片行業中，如果能在一塊指定面積的晶片中塞入更多數量的電晶體，那麼它的效能就會更強。

現在晶片工藝的發展方向也是這樣，通過更先進的工藝把電晶體做小，這樣就能在晶片中塞入更多電晶體。所以就產生了一個可以粗略衡量晶片製造工藝的標準，電晶體密度。

此次 IBM 釋出的 2nm 晶片電晶體密度為 333 MTr，臺積電的 3nm（N3）大致為 291.2 MTr，而英特爾的 5nm 大致在 292.2 MTr-343.7 MTr。

因此 IBM 釋出的 2nm 晶片從電晶體密度上看水平應該與臺積電的 2nm 相當（強於臺積電 3nm），有可能略遜於英特爾的 5nm。