IBM 推出 0.7 奈米 Nanostack 技術，美國半導體創新再度突破

IBM 發表 0.7 奈米 Nanostack 製程技術，採用晶圓鍵合打造 3D 堆疊電晶體，效能與功耗表現大幅超越 2 奈米製程，展現美國半導體技術實力。

從奈米片到 Nanostack IBM 製程演進之路

在半導體產業競爭日益激烈之際，IBM 突然宣布該公司成功開發出 0.7 奈米的晶片製造技術，成為全球第一家突破 1 奈米製程門檻的廠商。據 IBM 的說法，該技術能讓晶片在指甲大小的面積內塞入多達 1000 億個電晶體，背後的關鍵功臣，是被稱為「Nanostack」的奈米堆疊技術，而這項技術其實是建立在奈米片 (nanosheet) 結構的基礎之上。

回顧歷史，IBM 並不是第一次在製程技術上跑在世界前頭，早在 2021 年，IBM 就率先在晶片製造中導入奈米片技術，並推出當時號稱 2 奈米的製程節點。據官方說法，那一代 2 奈米技術相較於當時最先進的 7 奈米製程，效能最高可提升 45%，或者把功耗降低 75%，表現相當驚艷。

事實上，奈米片技術並非 IBM 獨家專利，而是整個產業都在投入研究的方向。就在 IBM 發表 2 奈米技術一個月後，台積電也公開分享了自家的奈米片研發進度，台積電研發部門資深副總經理米玉傑院士在一場研討會上指出，公司新一代的奈米片電晶體成功降低了電壓變異程度。

IBM 表示 Nanostack 可視為奈米片技術的進階升級版，顧名思義，這項技術會把電晶體垂直堆疊起來並錯位排列，透過 3D 整合的設計方式，在同樣的晶片面積中塞進更多電晶體，大幅提升晶片密度。IBM 特別強調，Nanostack 架構是透過「超薄介電質鍵合」(ultra-thin dielectric bonding) 技術，在 CMOS 製程整合中經過實驗驗證的，鍵合過程需要極為精準的電晶體對位技術，技術難度不容小覷。

數字往往最有說服力。IBM 表示，相較於 2 奈米製程，採用 0.7 奈米技術製造的晶片，能源效率最高可提升 70%，或者效能最高提升 50%，無論是哪一種表現都相當亮眼。

對 AI 領域而言，這項技術的意義更加深遠。IBM 指出，若採用 0.7 奈米 (也被標記為 7A) 製程技術，AI 晶片的運算效能有望從目前的 4500 TOPS 大幅躍升至 9000 TOPS，幾乎翻倍成長。換算下來，原本需要 3 個月才能完成的 AI 模型訓練工作，未來可能只需要短短 2 週就能搞定，對於 AI 算力競賽來說無疑是一大助力。

至於 IBM 究竟是如何打造出這種堆疊電晶體的？該公司也透露了部分製程細節。IBM 研究團隊開發出一套全新技術，能將兩片晶圓鍵合在一起，形成一種全新的多層結構，進而打造出真正的 3D 電晶體架構，為下一代電腦晶片的發展鋪路。

整體來看，IBM 這次的 0.7 奈米 Nanostack 技術不僅是製程節點數字上的突破，更代表著晶片架構設計思維的轉變，從傳統的平面排列，走向真正的三維堆疊整合。隨著美、台兩地的半導體巨頭持續在先進製程上競逐，這場攸關全球科技產業話語權的競賽，顯然還會持續升溫下去。

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