IBM 2nm 芯片弯道超车了吗：不，他连车都没有

2021 年 5 月 11 日，5 月 6 日晚间 IBM 首发了 2nm 工艺芯片，与当前主流的 7nm 芯片相比，IBM 2nm 芯片的性能预计提升 45%，能耗降低 75%。那么 IBM 首发 2nm 是否意味着 IBM 这个蓝色巨人在芯片制造行业站起来了呢？

从最近的消息和行业历史上来看明显不是。

没有车何谈弯道超车？

一般来说，像发布几纳米制造工艺这个事，属于芯片代工行业（或者芯片制造行业）的问题，典型企业比如像英特尔、台积电、三星。IBM 发布 2nm 芯片之后，很多文章将 IBM 和这些企业做对比，一些人认为 IBM 发布 2nm 芯片之后在芯片制造行业弯道超车了。但是 IBM 和这些企业最大的不同在于，他没有生产先进逻辑制程芯片的晶圆厂。对于芯片制造行业来说，能够量产芯片的晶圆厂就是“车”，IBM 没有车如何谈弯道超车？

先把技术立在这 IBM 历史上没少干

对于熟悉 IBM 的人来说，这次 IBM 发布 2nm 芯片其实并不意外。比如 2017 年的时候，IBM 展示了首个 5nm 制程芯片，而台积电的 5nm 则要等到 2019 年了。这两条消息放在一起看是不是感觉 IBM 在芯片制造行业超过台积电了？但其实也跟这次一样，IBM 当年发布的也是一个“实验室成果”，并非量产。

▲ 截取自台积电官网

另外就像现在比较热门的“碳基芯片”，虽然还是在研究阶段，但很多人觉得国产芯片能在“碳基芯片”这个领域上弯道超车。

但熟悉 IBM 的人也会知道，2011 年就有媒体报道称 IBM 拿出了全球第一个通道长度 (栅极长度) 不足 10nm 的碳纳米晶体管。在石墨烯方面，IBM 做成了第一个兼容 CMOS 的石墨烯集成电路 (倍频器)，频率最高可达 5GHz，而且能够在 200℃高温下稳定工作。

因此在历史上，IBM 很喜欢做确立标准的人，但其它厂商采用不采用就是另一回事了。

IBM 的“2nm 芯片”不是量产

任何一种工艺从诞生之日起到最终的商业化都需要漫长的良率爬升过程。而这次发布的 2nm 芯片来自 IBM 的半导体技术研究中心。也就是说这次发布的 2nm 是一个“实验室成果”，而并非一种商业量产。

有人可能会觉得“实验室产物”下一步不就能量产了吗？其实并不是，很多实验室产物因为经济或者其它因素的影响，最终搁置而不能走向商业化。

很多熟悉电脑的人可能都知道，现在的电脑多是以二进制为基础。可是现在应该很少有人记得苏联的三进制计算机了，这就是一个典型被搁置的研究项目。

IBM 现在并没有能够生产这样芯片的晶圆厂，因此他需要把技术推给其它厂商，让其它厂商量产 2nm 芯片。而推给其它厂商带来的问题就是，其它厂商不一定用他的技术。毕竟这些技术不是拿来就能用，而且还需要解决良率问题。所以本次 IBM 虽然发了一个 2nm 芯片，但这项技术未来是被采纳为主流技术还是被历史遗忘，都存在可能。

IBM 的“2nm 芯片”是个什么水平

咱们再来聊聊这次发布的 2nm 芯片在业界到底是个什么水平。首先在芯片行业中，如果能在一块指定面积的芯片中塞入更多数量的晶体管，那么它的性能就会更强。

现在芯片工艺的发展方向也是这样，通过更先进的工艺把晶体管做小，这样就能在芯片中塞入更多晶体管。所以就产生了一个可以粗略衡量芯片制造工艺的标准，晶体管密度。

此次 IBM 发布的 2nm 芯片晶体管密度为 333 MTr，台积电的 3nm（N3）大致为 291.2 MTr，而英特尔的 5nm 大致在 292.2 MTr-343.7 MTr。

因此 IBM 发布的 2nm 芯片从晶体管密度上看水平应该与台积电的 2nm 相当（强于台积电 3nm），有可能略逊于英特尔的 5nm。

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