IBM開發出第一個5奈米製程晶片,效能提升40%、電力消耗節省75%
IBM開發出第一個5奈米製程晶片,效能提升40%、電力消耗節省75%
2017.06.08 | IBM

兩年前才開發出全球首個7奈米製程晶片的IBM,這次與晶片商GlobalFoundries和三星合作研發晶片再有突破進展。他們成功開發出五奈米製程晶片,且性效能表現更好。透過新技術,指甲大小的晶片可容納300億顆電晶體,相較兩年前7奈米製程的技術,相同面積僅能容納200億顆電晶體。該技術一旦成熟,將有助於人工智慧、物聯網和雲端計算等領域發展。

電晶體新技術讓晶片擁有更多「運算大腦」

一直以來驅動半導體技術進步的摩爾定律,隨著近來晶片技術進步趨緩的情形,似乎快達到極限。在現有通用的10奈米製程晶片,按照摩爾定律,下一代應縮小至7奈米。而IBM這次不僅打破僵局,新研發的5奈米製程晶片甚至已經超越摩爾定律的標準。

而IBM之所以能同時縮小晶片尺寸、卻又不影響效能的原因,在於其採用了新技術「環繞式閘極場效電晶體(GAAFET)」。

Silicon nanosheet transistors at 5nm.jpg
IBM最新5奈米電晶體側面圖。其首次採用堆疊矽奈米薄層作為電晶體設計,讓晶片的性效能皆優於目前已商用的10奈米製程晶片。
圖/ IBM

閘極(gate)是電晶體中控制電流開關的部位,該設計也是影響電晶體尺寸的關鍵之一。一直以來,電晶體都是設計成扁平狀,而閘極位於電流通道上方。為了縮小電晶體尺寸,後來晶片商將通道設計成魚鰭狀、垂直於基板(substrate),並將閘極覆蓋於通道上方,被稱作「鰭式場效電晶體(FinFET)」。

而IBM希望透過進一步縮小通道和閘極的距離,再縮小電晶體尺寸。其透過奈米薄層將閘極包圍在通道周圍,閘極數量因此從過去的三個增加為四個,閘道通道量也較過去更大。

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受限於設計,FinFET(左)的閘道通道較GAAFET的還要少,在電晶體排列更緊密、電流通過量變更大的情況下,採GAAFET的晶片性能更高、尺寸也能縮小。
圖/ IBM

由於手機和電腦計算速度取決於晶片中的電晶體數量和通過的電流量,在電晶體排列更緊密、電流通過量變更大的情況下,採GAAFET的晶片性能更高、尺寸也能縮小。

正是如此,GAAFET被視為取代FinFET的下一代晶片設計。FinFET目前普遍被用於22奈米以下的晶片設計,最小約可製作出7奈米的晶片,若尺寸縮至5奈米,受限於晶片製程技術,電晶體排列過於緊密、無法讓足夠的電流通過,會導致性能下降。而採GAAFET的晶片尺寸極限為3奈米。

性能提升40%、電力消耗省75%

儘管兩年前IBM就研發出7奈米製程技術,但目前已經邁入商用階段的仍僅止於10奈米。例如,高通最新手機處理器「驍龍835」,就是第一個採用三星10奈米製程的晶片,該晶片也用於三星最新智慧型手機Galaxy S8。

在性效能表現上,採新技術的5奈米製程晶片,相較10奈米製程晶片,性能可提升40%,或是可省下75%的電力消耗卻能達到相同效能,即電量消耗為過去的1/4倍。

該技術也讓晶片的電晶體密度突破以往。IBM表示,新技術讓僅約指甲大小的晶片(50平方毫米)可容納300億個電晶體,以過去7奈米的製程技術來說,同樣大小僅能容納200億個電晶體。

儘管新技術令人期待,但IBM表示,5奈米製程目前仍在開發階段,距離商用還有一段時間。

資料來源:ArstechnicaThe VergeCNET

關鍵字: #IBM #半導體
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把技術變成實際訂單!中華電信 5G加速器攜手新創 推動 AI 與數位韌性應用落地
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不少新創團隊普遍面臨技術成熟,但難以找到實際應用場域或跨越市場導入門檻的機會,使創新停留在概念驗證階段。對新創而言,能否進入適合的產業平台並對接市場需求,往往是推動成長的關鍵。

為了成為新創最強後盾,中華電信日前啟動「2026第八屆 5G 加速器」徵選活動。此次除了提供技術資源、場域驗證與企業媒合機會,更設置 「AI 創新特別獎」與「海地星空特別獎」,希望結合自身龐大的 5G 生態圈與產業資源,協助潛力新創把創新技術真正推進市場,加速走向商業落地。

中華電信舉辦「2026數位創新應用系列賽」宣告記者會,中華電信簡志誠董事長致詞
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圖/ 中華電信5G加速器

中華電信5G加速器:不只給資源,更幫新創找到市場

自 2018 年成立至今,中華電信 5G 加速器已累積輔導超過 80 家新創團隊,合作領域也從早期的 5G 應用,逐步延伸至 AI、資通安全、量子運算、數位娛樂、運動科技、創新永續、通訊基礎建設等不同面向。在這過程中,中華電信 5G 加速器逐步摸索出與其他企業加速器不同的定位:不只提供資源,更協助新創理解市場、對接客戶,讓技術真正走向商業落地。

也因此,中華電信 5G 加速器引進導師輔導(Mentor)機制,由公司內部主管擔任新創導師,協助潛力新創理解客戶痛點,更進一步把新創帶進實際市場。當既有客戶出現需求時,若新創有符合該需求的解決方案,中華電信便會協助對接客戶,形成所謂的業務協作,為新創帶來新的商機。目前已有超過 20 家新創透過與中華電信的業務協作,將技術轉化為實際訂單與營收,逐步走向規模化發展。

中華電信董事長簡志誠認為,AI時代的關鍵在於「應用落地」與「價值實現」。中華電信期許透過 5G 加速器徵選活動,向廣大新創團隊開放技術資源與實證場域,使其能從概念走向實作,進一步邁向產業化,構建共榮的AI創新生態系。

中華電信5g加速器徵件
一系列輔導資源 X 實證應用落地 X 展會人脈資源鏈結
圖/ 中華電信 5G 加速器

AI、數位韌性成主軸!中華電信 5G 加速器鎖定八大創新場景

延續這樣的理念,中華電信 5G 加速器在舉辦今(2026)年的徵選活動時,瞄準當前產業轉型的關鍵科技,定出數位韌性、智慧驅動、永續未來三大徵選主題,並向下延伸八大應用場景,包括海地星空、智慧製造、智慧醫療、智慧交通、數位娛樂、運動科技、資通安全及創新永續。

除了根據產業趨勢擬定徵選主題,中華電信也擴大去年新設的「特別獎」機制,期以「AI 創新特別獎」與「海地星空特別獎」,鼓勵更多新創團隊投入 AI 應用與新世代通訊網路創新。

從歷屆加速器輔導成果來看,除了有不少團隊與中華電信展開業務協作,還有超過 10 家新創入圍台灣各類 AI 大賞與指標性競賽,顯示中華電信所遴選的新創團隊,確實具備相當高的市場潛力與技術能量。也因此,中華電信今年持續辦理 AI 創新特別獎,為新創提供更多資源與支持,加快其商業落地與市場拓展的腳步。

由於台灣新創的創業主題日趨多元化,除了 AI 應用外,也有越來越多團隊開始投入通訊、網路與數位基礎建設相關領域,對此,中華電信特別設立「海地星空特別獎」新獎項,鼓勵更多新創投入發展創新網路應用,尤其在防災、救災、智慧城市與公共服務等面向,希望以中華電信的韌性網路架構為基礎,結合新創的創新應用模式,為民眾帶來更美好、便利的生活體驗,共同厚植整體社會與國家的數位韌性。

中華電信加速器8大徵件主題
中華電信加速器8大徵件主題
圖/ 中華電信5G加速器

不只拚 AI,更提前布局 6G!中華電信新增「海地星空特別獎」

這項新設立的「海地星空特別獎」,背後其實也呼應中華電信近年持續推動的「海地星空」戰略布局。考量到全球地緣政治風險升高、極端氣候頻繁,加上台灣本身位處地震與天然災害頻繁地區,因此中華電信近幾年積極投入發展海纜、光纖與行動通訊、微波及衛星通訊,打造互為備援、多層次的韌性網路。

這樣的戰略不僅為了回應當前需求,更能替未來 6G 時代提前打下基礎。中華電信以 AI、衛星與多層次網路技術為核心,再透過5G加速器平台與今年新增的「海地星空特別獎」,發掘具潛力的新創團隊與創新應用,讓技術在發展初期就能進入實際場域驗證與商業化探索,並協助串聯產業需求與市場機會,發揮5G加速器作為創新技術落地平台的價值。

對於正在尋找場域驗證、企業合作與市場機會的新創團隊而言,「2026 第八屆中華電信 5G 加速器」不只是一次競賽,更可能成為下一階段成長的重要起點。只要與海地星空、智慧製造、智慧醫療、智慧交通、數位娛樂、運動科技、資通安全及創新永續八大應用場景相關的新創,皆可踴躍報名,與中華電信一同搶進 AI 與數位韌性時代的新商機。

>>2026 第八屆中華電信 5G 加速器

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