智通財經APP獲悉，在傳統制程逼近物理極限之際，IBM(IBM.US)憑藉三維垂直堆疊架構將芯片節點推進至0.7納米(7埃米)，宣告半導體行業正式邁入原子尺度時代。6月25日，IBM宣佈在半導體技術領域取得里程碑式突破，推出全球首款「亞納米」(sub-1nm)芯片工藝技術。該技術採用革命性的「三維垂直堆疊」(NanoStack)晶體管架構，直接將工藝節點推進至0.7納米，即7埃米(Angstrom)。
受此消息提振，IBM美股盤前一度升逾6%。截至發稿，IBM盤前漲幅收窄至3.44%，報272美元。此前IBM股價今年已累計下跌約11.2%，此次反彈收復了相當部分失地。
技術突破：從「納米片」到「納米堆疊」
NanoStack是IBM研究人員開發的全新晶體管架構，也是業界首個已知的三維納米片堆疊設計。與傳統芯片主要將晶體管平面排列不同，NanoStack將晶體管縱向垂直堆疊並交錯排列，利用三維順序集成技術在相同面積內容納更多晶體管。
這一架構的核心突破在於：
密度翻倍：在指甲蓋大小的芯片上集成近1000億個晶體管，密度約為IBM 2021年發布的2納米芯片的兩倍。
性能躍升：與2納米節點芯片相比，新技術預計可帶來最高50%的性能提升，或70%的能耗降低。
SRAM突破：在VLSI 2026大會上發表的研究顯示，NanoStack架構可實現SRAM(靜態隨機存取存儲器)40%的面積縮放——這對於長期難以縮小的片上緩存而言意義重大，尤其契合AI工作負載對高帶寬數據的需求。
NanoStack設計還允許在各堆疊層採用不同材料組合，使每個晶體管的性能與功耗可獨立優化。IBM已通過超薄介電鍵合在CMOS集成中完成實驗驗證，並展示了具備預期開關性能的CMOS反相器功能運作，證實該技術可實際製造並支持真實計算。
IBM研究院院長兼IBM院士Jay Gambetta表示： 「憑藉全新的納米堆疊架構，我們不僅僅是在縮小晶體管的尺寸，更是在從根本上重新定義芯片的構建方式，以實現更強的性能與更高的能效。」
「0.7納米節點已不再是物理尺寸的精確描述，而是技術世代的代稱。」 ——行業分析師指出，芯片行業早已告別「節點即特徵尺寸」的時代。IBM此次突破的真正意義在於：NanoStack讓邏輯芯片工藝首次有望進入1納米以下節點，芯片微縮從納米級邁向埃米級，進入原子尺度領域。
IBM表示，此次突破「為下一個計算時代奠定基礎」。對於面臨傳統制程物理瓶頸的半導體行業而言，此舉提供了延續性能躍升的新路徑。
AI算力革命：訓練時間從數月縮短至數周
IBM在另一篇博文中指出，目前主流的AI加速器每秒可產生約1500 TOPS(每秒數萬億次運算)，而採用7埃米技術的加速器預計可產生約7000 TOPS，約為前者的7倍。如果使用7埃米芯片訓練當前龐大的前沿大語言模型(LLM)，訓練時間可從約三個月大幅縮短至數周。IBM表示，新技術將為生成式AI、雲基礎設施及下一代電子設備提供顯著更強的算力支撐。
在當前全行業面臨AI算力斷層和電力危機的背景下，IBM的這項技術無異於給大模型廠商打了一劑強心針。目前市面上最火熱的AI加速器芯片(如英偉達Blackwell系列及各家自研ASIC)，其單芯片算力普遍在1500 TOPS(每秒萬億次運算)左右徘徊。
Gambetta表示：「憑藉全新的納米堆疊架構，我們不僅是在製造尺寸更小的晶體管，而是在重新發明芯片的製造方式。這為AI時代的算力狂飆和高昂的能源成本，提供了一個終極的物理解決方案。」
量產時間表與產業生態
IBM預計，NanoStack技術最早可在未來五年內進入量產階段，並可支撐至少未來十年的半導體工藝發展。
值得關注的是，IBM自身並不擁有晶圓代工廠，其商業模式更接近架構授權——IBM設計晶體管架構，由合作伙伴負責製造。IBM此前已將芯片技術授權給三星和日本Rapidus。但截至目前，IBM尚未宣佈該技術的具體制造合作伙伴。
IBM在紐約州奧爾巴尼的研究設施已完成該技術的實驗驗證。該設施將引進ASML開發的高數值孔徑極紫外(High-NA EUV)光刻設備。IBM目前正與泛林集團(Lam Research)、東京電子(Tokyo Electron)及迪恩士半導體(SCREEN Semiconductor Solutions) 等合作伙伴共同推進相關工藝研發。
此外，IBM近期還宣佈計劃成立Anderon，作為旗下獨立公司運營，成為全球首家專門從事量子晶圓製造的代工廠。這一佈局顯示IBM正同時在經典計算與量子計算兩個前沿陣地發力。
儘管IBM再次在尖端半導體研發(R&D)上拔得頭籌，但不可忽視的是，IBM本身早已退出了芯片的晶圓製造一線，轉型為純粹的技術研發與授權巨頭。
目前全球芯片代工的「擂台」上，真正的頭號玩家是台積電(TSM.US)。當前，台積電目前已開始量產2納米芯片技術，採用第一代納米片晶體管。公司正在研發A16(1.6納米) 和A14(1.4納米) 技術。其中A16製程技術將採用超級電軌(SPR)，原計劃2026年下半年量產，但已推遲至2027年開始量產。A14製程將採用台積電第二代納米片晶體管結構，目前技術開發按計劃進行。
而三星已宣佈其A16埃米級CMOS技術將於2026年第四季度量產。英特爾上周則宣佈其新一代18A製造工藝(1.8納米芯片)已進入風險生產階段，即商業化量產前的測試階段。
分析人士指出，IBM的NanoStack架構雖在技術層面領先，但從實驗室驗證到大規模量產仍存在顯著差距——競爭對手已具備成熟的製造能力和客戶關係。
儘管如此，IBM的0.7納米技術突破，其意義遠超一家公司的技術成就。在傳統芯片微縮面臨物理極限的背景下，IBM證明了即使芯片特徵尺寸逐漸逼近原子尺度，性能和能效的持續提升仍然可能。納米堆疊架構將邏輯技術首次延伸至1納米節點以下，開啓了「埃米級縮放」時代。
對於全球半導體行業而言，這一突破提供了延續性能躍升的新路徑。在AI算力需求呈指數級增長的今天，IBM的0.7納米技術不僅是一項工程壯舉，更是一份關於摩爾定律尚未終結的宣言。