«Открывает ось Z»: IBM отдаст проектировщикам ранний PDK для 0,7-нм архитектуры nanostack в первом квартале 2027 года

Что именно IBM отдаёт наружу

Речь не о новом чипе, а о том, что нужно, чтобы этот чип вообще начали проектировать. IBM заявляет, что планирует открыть ранний research-and-development process design kit, или PDK, для 7-ангстремной технологии nanostack в первом квартале 2027 года — по мере того как отрасль подходит к смене архитектуры транзистора.

PDK — это как раз тот набор, с которого начинается проектирование: модели, правила проектирования, библиотеки и прочая информация, которая нужна инженерам, чтобы вести разработку под конкретный технологический процесс. Смысл раннего доступа в том, чтобы компании могли оценить nanostack задолго до того, как технология станет пригодной для широкого внедрения; в числе потенциальных партнёров IBM называет fabless-компании, поставщиков EDA, производителей оборудования и исследовательские организации.

«Мы хотим пригласить людей поработать с нами над ранней оценкой PDK, а затем вместе кодифицировать технологию», — приводит IBM слова Цзинъюнь Чжан (Jingyun Zhang), старшего менеджера по технологическому обеспечению в IBM Research.

Почему nanostack меняет правила, а не только плотность

Технологию IBM анонсировала ещё раньше в этом году как первый в мире чип на 0,7-нм узле. Он построен на полностью переработанной архитектуре транзистора, где нанослои укладываются друг на друга — отсюда и «nanostack», и открытие оси Z для масштабирования логики. Результат IBM описывает числами: почти 100 млрд транзисторов на кристалле площадью 150 мм², почти двойная плотность по сравнению с 2-нм узлом IBM, 50% прироста производительности и 70% — энергоэффективности, плюс 40% масштабирования в памяти SRAM.

Ключевое отличие — в самой структуре устройства: n-тип и p-тип располагаются не рядом, а один над другим. Из-за этого меняется физическая топология схемы и появляются новые факторы, которых не было у плоской раскладки, — сопротивление, ёмкость, тепловое поведение и взаимодействие между верхним и нижним приборами.

«Самое большое отличие — в структуре устройства, — говорит Чжан. — Когда люди проектируют схему сегодня, им придётся перестроить мышление по сравнению с предыдущим поколением нанослоёв, потому что топология впервые в логике литейного производства меняется с 2D на 3D на уровне транзистора».

Что войдёт в первую версию

Первая версия PDK, как ожидается, включит образцовые библиотеки стандартных ячеек для логических функций и образцовую схему SRAM. С этими ресурсами проектировщики смогут изучать размещение и трассировку, выпускать ранние блочные топологии и оценивать потенциальные характеристики по плотности и мощности.

IBM отдельно оговаривает границу: в начальный выпуск не войдут все модели, которые есть в зрелом коммерческом PDK. Вместо этого он должен продвинуть совместные исследования и впервые заложить основу для сквозной оптимизации «технология—проектирование» на ранней фазе технологии — на открытой аппаратной платформе инноваций.

Зачем это отрасли до массового внедрения

Для будущих партнёров ранний доступ означает не предпросмотр транзистора, а возможность проверить, как nanostack можно оптимизировать под конкретные продукты. EDA-компании могут начать адаптировать свои инструменты проектирования под архитектуру, производители оборудования — изучать специфические задачи изготовления, связанные с её структурой, а исследователи — разбирать такие темы, как паразитное извлечение, тепловая связь и взаимодействие между приборами.

Предыдущие сдвиги — от планарных транзисторов к FinFET и от FinFET к нанослоям — заставляли отрасль заново продумывать и производство, и проектирование чипов. «PDK поможет людям перейти с нанослоёв на nanostack, — говорит Чжан. — Мы стоим в точке, где можем помочь отрасли лучше подготовиться». Выпуская ранний PDK, IBM рассчитывает дать компаниям время начать этот процесс снова — и на этот раз с возможностью соучаствовать в определении дизайн-экосистемы технологии с самого начала.

Что это значит — и чего не доказывает

Держать рамку здесь важно: все приведённые цифры — характеристики, которые IBM заявляет о своей технологии, и независимого измерения по этому тексту нет. Речь идёт о плане выпустить ранний PDK в первом квартале 2027 года, а не о готовом продукте: начальный комплект, по собственному указанию IBM, намеренно неполон и служит совместным исследованиям, а не серийному проектированию. Насколько nanostack действительно окажется удобным для fabless-команд и инструментов EDA, по этому объявлению проверить нельзя — это анонс планов и приглашение к сотрудничеству.