IBM تكسر حاجز النانومتر الواحد بهندسة رقاقة ثلاثية الأبعاد جديدة

كشفت IBM في 25 يونيو 2026 عن أول تقنية رقاقة بحجم أقل من نانومتر، عابرةً عتبةً كان العديد من المهندسين يتوقعون أنها ستنهي التقدم العملي لأشباه الموصلات. يركز هذا الإنجاز على هندسة ترانزستور ثلاثية الأبعاد جديدة تُدعى "nanostack" تضع الترانزستورات عمودياً بدلاً من تصغيرها أفقياً، لتصل إلى عقدة بحجم 0.7 نانومتر — أصغر من شريط DNA.

طريقة جديدة لبناء الترانزستورات

هندسة nanostack تضع مستويين كاملين من الترانزستورات فوق بعضهما باستخدام تقنية ربط دقيقة تبقي الصفائح النانوية الفردية بسماكة 15 ذرة فقط وتباعد 9 نانومتر. يتطلب التصنيع الحفاظ على جميع العمليات تحت 400 درجة مئوية لمنع طبقة الربط من الذوبان — وهو قيد يقول باحثو IBM إنهم حققوه باستمرار على مقياس الرقاقة. النتيجة هي ما يقرب من 100 مليار ترانزستور معبأة في رقاقة بحجم الظفر، أي ضعف كثافة عملية 2 نانومتر الخاصة بـIBM التي أُطلقت عام 2021.

ما تعنيه الأرقام فعلياً

تشير أرقام الأداء إلى أن القفزة حقيقية: تقول IBM إن عقدة 0.7 نانومتر تقدم ما يصل إلى 50% من الإنتاجية الحاسوبية و 70% تحسناً في كفاءة الطاقة مقارنة برقاقات 2 نانومتر. تحسّن تحجيم SRAM — تاريخياً عقدة تحد كثافة الذاكرة المخبأة — بنسبة 40%، وهو أمر مهم مباشرة لمتطلبات الذاكرة عالية النطاق لأعباء عمل استدلال الذكاء الاصطناعي.

"هذا يضيف 10 إلى 15 سنة أخرى على خارطة الطريق" قال Dan Hutcheson، محلل في TechInsights، الذي وصف الإعلان بأنه تحولي لتمديد الجداول الزمنية لأشباه الموصلات. وصف Jay Gambella، مدير أبحاث IBM، nanostack بأنه "إعادة اختراع لكيفية بناء الرقاقات" بدلاً من مجرد جعل الهياكل الحالية أصغر.

ماذا يعني للذكاء الاصطناعي والطاقة

بينما يتصارع مشغلو مراكز البيانات مع تكلفة الطاقة لتدريب وتشغيل نماذج اللغة الكبيرة، يمكن لتحسن الكفاءة بنسبة 70% على مستوى السيليكون أن يقلل فاتورة الكهرباء لاستدلال الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع بهامش مماثل. لا تصنع IBM حالياً الرقاقات بكميات كبيرة — فهي ترخص أبحاث عملياتها لشركاء التصنيع — لكن الشركة تقول إن التسويق التجاري يمكن أن يبدأ خلال خمس سنوات، مع وضع أول منتجات في السوق حوالي عام 2031.

ضغط على Intel وTSMC وSamsung

بالنسبة للمسابك الرائدة في الصناعة، يزيد الإعلان من الضغط التنافسي. تنتج TSMC حالياً في عقدتها N2 2 نانومتر وتُعد لعملية A14 بحجم 1.4 نانومتر لعام 2027 أو 2028. قفزة IBM إلى 0.7 نانومتر لا تعني منتجات العام المقبل، لكنها تشير إلى أن خط أبحاثها لا يزال متقدماً على حدود إنتاج الصناعة بهامش كبير. ارتفع سهم IBM في التداولات ما قبل السوق يوم 26 يونيو بعد الإعلان.

نشرت IBM تفاصيل فنية كاملة في ورقة بحثية صدرت مع الإعلان، تغطي هندسة CFET، نهج الهندسة ثنائي القناة، والتحقق من صحة عاكس CMOS الوظيفي في العقدة الجديدة، كما ذكرت MIT Technology Review.