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)」。

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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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不只給技術,更幫忙找市場!中華電信5G加速器如何助零邁移動拓展低碳移動新商機?
不只給技術,更幫忙找市場!中華電信5G加速器如何助零邁移動拓展低碳移動新商機?

企業減碳的下一步,正開始瞄準員工每天「怎麼移動」。

隨著全球淨零浪潮持續推進,企業的減碳計畫已經從辦公室與廠房節能、建置或採購綠電,逐步延伸至供應鏈與員工通勤。瞄準這波「低碳移動」新商機,零邁移動(ZEMO)以自組純電動車隊切入商務接送市場,並借力中華電信的技術、通路與資源,強化服務能力,將既有服務推向更多應用場景,為下一階段的成長找到更多機會。

看見低碳移動商機,零邁用演算法解開電動車隊營運難題

零邁移動創辦人呂學儒認為,電動車是低碳運具,非常適合作為營業用車,但市場上卻鮮少見到由電動車組成的商用車隊,背後的問題不在車輛本身,而是缺少一套適合電動車的車隊管理和營運機制。

畢竟,營業用電動車不像私人用車,可以自行安排用車方式,必須事先做好排程規劃,從客戶需求、接送時間、行駛路線、車輛剩餘電量、充電站位置與充電時間,每一項因素都要考量在內,才能做出最佳安排,確保車隊的營運效率與服務品質。

「所以我們自行研發管理系統,運用演算法與 AI 進行車輛調度與行程規劃,並採取全預約制,減少空車等候時間,」呂學儒說,除了建立精準調度機制,解決電動車商用化的營運難題,零邁移動也進一步思考,如何把「低碳」從車輛本身的特色,轉化為企業看得見、能運用的價值。

因此,零邁移動將每趟行程所使用的電能轉為碳排數據,提供企業作為溫室氣體盤查與永續報告的依據;同時積極提高自身的綠電使用比例,在電動車原有的低碳優勢上,進一步放大企業每一趟用車所能創造的減碳效益。

從連線、車隊管理到溝通,中華電信助零邁強化營運底座

靠著純電車隊與演算法,零邁移動建立起一套企業低碳移動的服務模式,並獲得華碩、微星、宏碁、友達光電、緯創、元太等 30 多家上市櫃企業與機構的青睞。

然而,這只是立足市場第一步,隨著企業客戶與服務趟次持續增加,零邁移動下一階段不只要接觸更多客戶、拓展更多應用場景,更要讓背後的營運能力跟得上市場成長速度,2025年加入中華電信5G加速器,正好為零邁移動補上這塊關鍵拚圖。

雙方的合作,先從強化零邁移動既有服務量能開始,透過中華電信三項解決方案,為團隊日後擴大營運規模打下基礎。

其中,保持車輛的穩定連線,是車隊管理系統的運作基礎。目前零邁移動全車隊與充電站皆採用中華電信物聯網 5G 聯網方案,確保車輛在移動過程中可以穩定回傳地理位置與行車資訊。

零邁移動創辦人呂學儒
零邁移動創辦人呂學儒認為,中華電信不僅連線速度與穩定度高,網路覆蓋範圍也相對完整,能降低車輛在移動過程中遇到訊號死角的機率,這對車隊管理來說尤為重要。
圖/ 數位時代

呂學儒表示,中華電信不僅連線速度快與穩定度高,網路覆蓋範圍也相對完整,能降低車輛在移動過程中遇到訊號死角的機率,「對我們來說,車子能不能隨時保持連線,是非常關鍵的一件事。」他說明,唯有連線不中斷,車輛才能即時回傳訊息,讓後端管理系統隨時掌握最新車況,一旦遇到突發狀況,也能即時因應與調度,避免影響後續行程與乘客服務。

在穩定連線之上,中華電信進一步協助零邁移動提升車隊管理的精細度。透過中華電信車訊平台和車聯網設備,零邁移動不只能即時掌握車輛位置、車況與行車影像,也能蒐集更深層的電動車數據與駕駛行為,並持續回饋至演算法,讓團隊可以做出更好的規劃與管理。

換句話說,這些數據的價值不只在於掌握車輛當下的運行狀態,更能從長期累積的數據中找出最佳使用方式,進一步延長車輛與電池壽命、降低長期營運成本。「這也是為什麼一般營業車跑到 30 萬公里,電池可能就頂不住了,我們可以撐到 50 萬公里的原因之一,」呂學儒分享。

除了強化車隊管理能力,零邁移動也藉由與中華電信的合作進一步優化服務流程,希望降低重複性工作,讓有限的人力發揮更大價值。零邁移動在自家雲端派遣系統上,整合中華電信 TAS 電話語音自動外撥與智慧語音服務,自動發送提醒或通知訊息給乘客,還能理解與判讀乘客需求,並進行初步分類與處理,再將需要真人處理的問題交由客服接手,讓客服人力從「重複撥電話」轉向「處理複雜或棘手的服務需求」。

從 B2B 走向 B2B2C,中華電信助零邁加速打開 C 端新市場

除了從技術端強化零邁移動的服務能力,5G 加速器也從市場端協助團隊接觸更多客戶、拓展新的應用場景。

「最大的改變是,市場對 ZEMO 的認知不一樣了,這讓團隊有機會觸及過去難以合作的企業客戶,推動商業模式從 B2B 走向 B2B2C。」呂學儒分享,過去外界多半將零邁移動定位為企業接送服務,但在 5G 加速器促成下,零邁移動與中華電信福委會合作,提供集團員工自費乘車服務。

這項合作也為購物中心、百貨公司等面向消費市場的企業帶來新的啟發—原來ZEMO也能成為加值服務的一環,為顧客創造差異化的消費體驗。「以往跟他們談合作,對方往往找不到合作切入點,現在完全不同了,」他說。

當服務對象從少數企業客戶走向大量個人使用者,對客服能量、車隊監控與營運穩定度的要求也隨之提高。前述導入的中華電信解決方案,正好補強了這項營運能力,讓團隊更有底氣將服務推向一般大眾,進一步帶動消費端業務快速成長,其中又以品牌官網 D2C的營收表現最為顯著。

呂學儒說明,過去零邁移動的消費端營收,主要來自與第三方業者的合作,顧客比較少直接透過品牌官網下單,加入中華電信 5G 加速器後,推升品牌信任與市場能見度,也讓更多消費者認識零邁移動。反映在營收結構上,透過品牌官網直接銷售給一般大眾的 D2C 營收占比,從2025年的0% 成長到 2026 年的30%。

展望未來,零邁移動希望藉由與 5G 加速器的合作,將應用場景延伸至偏鄉長者共乘、長照接送,或是與自駕車串接,讓「移動」創造更多可能。對零邁而言,5G加速器帶來的不只是技術與客戶,更讓一家具備市場基礎的新創,有機會把既有能力帶進更大的商業市場,找到下一階段的成長機會。

呂學儒透露,加入中華電信 5G 加速後,帶動 C 端業務快速成長,如今來自 C 端的營收已逼近 40
呂學儒透露,加入中華電信 5G 加速後,帶動 C 端業務快速成長,如今來自 C 端的營收已逼近 40%。
圖/ 中華電信

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