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。

finfet-vs-nanosheet-transistors-width.jpg
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:Arstechnica、The Verge、CNET

關鍵字: #IBM #半導體
往下滑看下一篇文章
街口攜手酷遊卡,出國上網一站搞定!支付與電信的異業整合怎麼做?
街口攜手酷遊卡,出國上網一站搞定!支付與電信的異業整合怎麼做?

對頻繁跨國移動的旅客與商務人士而言,行前配置海外上網常有多重斷點:需在不同平台下載陌生 App、反覆填寫個資;取得 eSIM QR Code 後,也常因單機無法掃碼、得借他人螢幕操作;甚至常等到班機落地,才驚覺尚未開通。

瞄準出境漫遊商機,街口支付攜手富爾特科技,將旗下漫遊服務酷遊卡整合進 App,主打「一張卡,走遍全球」:使用者無須每趟重複購買、安裝,僅依目的地與流量需求線上加值,即可沿用同一張 eSIM。

隨著出國頻率增加、短天期差旅普及,是支付平台與電信服務商的跨界整合,如何把海外連網需求從一次性消耗品,轉為可長效管理的數位旅遊工具?

打造出國上網全新體驗

「過去消費者購買 eSIM 多屬一次性使用,用完即刪;但隨出國頻次增加、短天期旅遊普及,商務人士更常因反覆安裝、刪除感到不便。我們與街口合作,提供使用者一張長效型出國 eSIM,隨時支援跨國連網需求。」

富爾特科技股份有限公司總監毛睿烽指出,使用者取得酷遊卡 eSIM 後,365 天內都能以同一張卡串接不同目的地並直接啟動;即便航班延誤或天候滯留,也能線上即時升級流量,省去重新設定的麻煩。

街口支付副總經理張廷軒則從使用者旅程切入:「以往出國前總要重新尋找方案,現在街口使用者不需額外註冊即可直接啟動。」單一 App 完成購買與開通,也深化了街口作為一站式生活服務平台的完整性。

張廷軒也舉例分享,「針對不熟悉 eSIM 的長輩需要海外網路,在街口 App 就能協助不熟悉 eSIM 的家人完成購買與設定;如果家人在海外臨時流量不足,也能從國內協助加值,省去長輩摸索 App 操作的麻煩。」

街口支付副總經理暨商務長張廷軒指出,街口酷遊卡 eSIM 服務效期長達 365 天,可跨國串接不同目的地,並支援線上即時升級流量。
圖/ 數位時代

此外,實體網卡需求也不可忽視。根據 BICS 與 YouGov 全球洞察報告,67% 消費者對 eSIM 仍感陌生;毛睿烽也指出,現行手機也有近六成不支援 eSIM。對此,酷遊卡整合 7-ELEVEN 通路推出超快取服務:線上下單後,即可至超商透過 ibon 機台即時領卡,免除物流寄送的等待。

富爾特科技總監毛睿烽表示,酷遊卡整合 7-ELEVEN 通路,消費者線上下單後可至 ibon 機台即
圖/ 數位時代

S2B2C 模式,供應商攜手通路拓商機

酷遊卡作為網路漫遊供應商(S),提供連線、技術與客服;街口支付則是通路端(B),憑藉會員基礎觸及消費者(C),擴大 App 應用場景。供應端無須自建流量入口,通路端也能取得差異化服務——毛睿烽將此稱為「S2B2C」模式。

「eSIM 是旅遊行程中的一個上網元件,如果只靠自有 App 獨立經營,使用頻次不夠高,很難存活。」毛睿烽指出,市場同類品牌眾多,消費者難以建立記憶,因使用場景侷限於出國期間,這也是他鎖定既有大型 App 作為入口的原因。除了長期合作的 Klook,電子支付也成為酷遊卡鎖定的通路入口,也呼應街口拓展海外跨境支付布局。

街口x富爾特-4.jpg
街口支付與富爾特科技採 S2B2C 模式合作,由酷遊卡提供漫遊技術、街口支付觸及會員通路,共同拓展跨境上網服務市場。
圖/ 數位時代

根據交通部觀光署統計,今年一至六月國人出境已突破千萬人次,張廷軒認為,這正是提升 App 開啟頻率與黏著度的機會。「我們其實已經合作一段時間,連動最頻繁的場景就是海外旅遊。」他透露,街口也著手規劃海外旅遊專屬頁面,讓使用者在單一 App 完成更完整的生活服務體驗。

場景延伸,街口布局跨境服務

eSIM 資安問題近期成為市場熱議話題,毛睿烽指出,相較於市場上多屬中小型規模的漫遊業者,富爾特科技也是台灣唯一由上市櫃公司出品的漫遊 SIM 卡品牌,長期經營中華電信預付卡業務,須符合嚴格法規規範;除了供應鏈本身,富爾特也引入非紅資源,提供消費者更多元的選擇。

著眼下一步,毛睿烽表示,酷遊卡將持續布局通路合作:「從產品、商業模式、技術到營運、財務支援,我們都能協助不同國家的通路夥伴,共同提供出國上網服務。」

對他而言,這次與街口的合作,是酷遊卡在台灣市場驗證商業模式的一次練兵;待模式成熟後,將逐步複製至亞洲其他國家的通路體系,並藉此將服務範圍由台灣延伸至周邊亞洲市場,持續以供應商角色,協助更多通路夥伴切入海外連網服務的市場缺口。

登入數位時代會員

開啟專屬自己的主題內容,

每日推播重點文章

閱讀會員專屬文章

請先登入數位時代會員

看更多獨享內容

請先登入數位時代會員

開啟收藏文章功能,

請先登入數位時代會員

開啟訂閱文章分類功能,

請先登入數位時代會員

我還不是會員, 註冊去!
追蹤我們
一次搞懂工業AI
© 2026 Business Next Media Corp. All Rights Reserved. 本網站內容未經允許,不得轉載。
106 台北市大安區光復南路102號9樓