近日，IBM和三星公布了一种新的开云棋牌官网在线客服芯片设计，自称这种设计可以延续摩尔定律。这一突破性的架构将允许垂直电流流动的晶体管嵌入到芯片上，从而产生更紧凑的设备，并为智能手机长周期运行等铺平了道路。据悉，新的垂直传输场效应晶体管（VTFET）设计旨在取代当前用于当今一些最先进芯片的FinFET技术，从本质上讲，新设计将垂直堆叠晶体管，允许电流在晶体管堆叠中上下流动，而不是目前大多数芯片上使用的左右水平布局。

　　根据IBM的说法，这种新的垂直结构允许在空间中装入更多的晶体管，同时还可以影响它们之间的接触点，以提高电流并节约能源。该公司表示，该设计可能会使性能翻倍，或者减少85%的能源消耗。

　　IBM已经生产了带有这种新的VTFET架构的测试芯片，并设想它在许多领域扮演着改变游戏规则的角色。随着物联网的持续发展，这些芯片可以让海洋浮标和自动驾驶汽车等设备以更少的能源运行，并可能对加密货币挖矿等能源密集型计算过程产生类似的影响，降低其碳足迹。

　　此外，根据IBM的说法，它还可以让宇宙飞船更高效，甚至让智能手机电池在不充电的情况下使用一周而不是几天。IBM研究院混合云和系统副总裁Mukesh Khare博士说，“今天的技术声明是关于挑战传统，重新思考我们如何继续推进社会，并提供新的创新，以改善生活、业务和减少我们的环境影响。”“考虑到该行业目前在多个方面面临的限制，IBM和三星正在展示我们在开云棋牌官网在线客服设计方面的联合创新的承诺，并共同追求我们所说的‘硬技术’。”他补充说。

　　两家公司于12 月15日宣布，与缩放鳍式场效应晶体管 （finFET） 相比，新的开云棋牌官网在线客服设计有可能将能源使用量减少85%。三星电子还公布了一项生产 IBM 5纳米芯片的计划，用于服务器。

　　VTFET是一种在芯片表面垂直堆叠晶体管的技术。从历史上看，晶体管被制造成平放在开云棋牌官网在线客服表面上，电流横向流过它们。借助 VTFET，IBM 和三星已经成功地实现了垂直于芯片表面构建的晶体管，并具有垂直或上下电流。

　　VTFET 工艺解决了许多性能障碍和限制，以扩展摩尔定律，因为芯片设计人员试图将更多晶体管装入固定空间。它还影响晶体管的接触点，从而以更少的能量浪费获得更大的电流。总体而言，与按比例缩放的 finFET 替代方案相比，新设计旨在将性能提高两倍或将能源使用减少85%。

　　IBM和三星电子在美国纽约州的奥尔巴尼纳米技术研究中心联合开发了 VTFET 技术。

　　同一天，IBM还宣布三星将生产基于节点的 5 纳米IBM芯片。该芯片有望使用在IBM自己的服务器平台。三星在2018年宣布将制造 IBM 的7纳米芯片，该芯片在今年早些时候用于 IBM Power10 服务器系列。IBM今年 4 月亮相的人工智能（AI）处理器Telum也是三星基于IBM的设计制造的。

　　据国外媒体报道，在2021 IEEE国际电子器件会议（IEDM）上 蓝色巨人IBM与韩国三星共同发布「垂直传输场效应晶体管」（VTFET） 芯片设计。将晶体管以垂直方式堆叠，并让电流也垂直流通，使晶体管数量密度再次提高，更大幅提高电源使用效率，并突破1 纳米制程的瓶颈。

　　相较传统将晶体管以水平放置，垂直传输场效应晶体管将能增加晶体管数量堆叠密度，并让运算速度提升两倍，同时借电流垂直流通，使功耗在相同性能发挥下降低85%。

　　IBM 和三星指出，此技术能在未来手机一次充电续航力就达一星期，可使某些耗能密集型任务如加密运算更省电，减少对环境的影响。不过IBM 与三星尚未透露何时开始将垂直传输场效应晶体管设计应用于产品，但是市场人士预估，短时间内会有进一步消息。

　　相对IBM 与三星技术成果发表，晶圆代工龙头台积电也在5 月宣布，与台湾大学、麻省理工学院共同研究，以铋金属特性突破1纳米制程极限，下探至1纳米以下。英特尔日前也公布制程发展布局，除了现有纳米级制程节点设计，接下来也会开始布局埃米等级制程，预计最快2024 年进入20A 制程节点。

　　VTFET 为延续摩尔定律找到了一条途径，不知这种工艺何时能够落地，制成芯片落到我们的手中。

　　早在 1965 年，计算机科学家戈登 · 摩尔（Gordon Moore）首先提出假设：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过 18 个月便会增加一倍，同时计算机的运行速度和存储容量也翻一番。这就是开云棋牌官网在线客服领域著名的摩尔定律。当前，可以塞进单个芯片的晶体管数量几乎达到了极限。

　　但与此同时，计算系统的前进道路并没有放缓。动态 AI 系统已准备好为人们生活的方方面面（从道路安全到药物发现和先进制造）提供动力，这就需要未来出现性能更强大的芯片。因此，为了延续摩尔假设的速度和计算能力的进步，我们需要制造具有多达 1000 亿个晶体管的芯片。

　　IBM 研究院与三星合作，在开云棋牌官网在线客服设计方面取得了突破性进展，声称有助于摩尔定律在未来几年保持活力，并重塑开云棋牌官网在线客服行业。他们提出了一种在芯片上垂直堆叠晶体管的新方法，称为垂直传输纳米片场效应晶体管（Vertical-Transport Nanosheet Field Effect Transistor, VTFET）。当今，主流的芯片架构采用横向传输场效应晶体管（FET），例如鳍式场效应晶体管（FinFET），因硅体类似鱼背鳍而得名。finFET 在设计上沿着晶圆表面对晶体管分层，电流沿水平方向流动。与这类设计不同的是，VTFET 是在垂直于硅晶圆的方向上将晶体管分层，并允许电流在堆叠晶体管中上下流动。

　　虽然我们无从知晓 VTFET 设计工艺何时能够制成芯片为我们所用，但是IBM和三星已经提出了一些大胆的想法：

　　手机充一次电可以用一周；

　　数据加密等能源密集型流程需要的能源会大大减少，碳足迹也会更小；

　　用于更强大的物联网设备，使它们能够在更多样化的环境中运行，如海洋浮标、自动驾驶汽车和航天器。

　　除IBM和三星，英特尔也在今年夏天公布了其即将推出的 RibbonFET（英特尔首款全环栅晶体管）设计，这是其在FinFET技术上获得的专利。这项技术将成为英特尔 20A 代开云棋牌官网在线客服产品的一部分，而20A代芯片则计划于 2024 年开始量产。

　　开云棋牌官网在线客服的垂直设计已经发展许久，并从现在通用的FinFET技术中获得了一定的灵感。当平面空间已经更难让晶体管进行堆叠时，未来唯一真正的方向或许就是向上堆叠。