IBM ha presentado un gran avance en semiconductores con la introducción de la primera tecnología mundial de chip de bajo 1 nanómetro (nm), que cuenta con una arquitectura revolucionaria de transistores en el nodo de 0,7 nm, o 7 angstrom. Este logro marca un momento histórico para una industria que enfrenta los límites físicos de la escalabilidad tradicional de chips. Los semiconductores desempeñan papeles críticos en todo, desde la informática, hasta los electrodomésticos, los dispositivos de comunicación, los sistemas de transporte y las infraestructuras críticas.
El nuevo chip de IBM de menos de 1 nm condensa casi 100.000 millones de transistores en un chip del tamaño de una uña, casi el doble de la densidad del chip de 2 nm de IBM, presentado en 2021. Gracias a una serie de innovaciones estructurales y materiales, incluida la innovadora arquitectura de nanopilas tridimensionales de IBM, la tecnología demuestra cómo las mejoras continuas en rendimiento y eficiencia siguen siendo posibles incluso cuando las características del chip se acercan a dimensiones atómicas.
Los resultados técnicos publicados informan que se proyecta que el nuevo chip ofrezca un salto sustancial en capacidad—hasta un 50 por ciento más de rendimiento, o un 70 por ciento más de eficiencia energética que los chips nodo de 2 nm de IBM—supercargando el cálculo para aplicaciones que van desde IA generativa e infraestructura en la nube hasta dispositivos electrónicos de próxima generación.
«El último avance de IBM en chips marca un momento histórico en la informática, llevando la tecnología más allá de la era nanométrica hasta la escala de los átomos. Con nuestra nueva arquitectura nanostack, no solo fabricamos transistores más pequeños, sino que reinventamos cómo se construyen los chips para ofrecer mucha más eficiencia energética y energética», dijo Jay Gambetta, Director de Investigación de IBM y becario IBM. «Esta innovación pionera en la industria continúa el legado de IBM de liderar tecnologías de próxima generación y sienta las bases para la próxima era de la informática.»
Nanostack, un avance industrial en el diseño de chips
Para producir este chip, los investigadores de IBM desarrollaron una arquitectura de transistores completamente nueva, llamada «nanostack», el primer diseño tridimensional conocido de la industria basado en nanosheets. Nanostack representa un avance importante más allá de la tecnología de nanosheets, la arquitectura de vanguardia actual de la industria, inventada por IBM. El diseño nanostack apila y desfase verticalmente los transistores, aprovechando la integración secuencial 3D para incluir más transistores en un chip. El diseño también permite el uso de diferentes combinaciones de materiales dentro de cada capa apilada, optimizando el rendimiento y la eficiencia energética de cada transistor independientemente de los demás.
La arquitectura nanostack de IBM fue validada experimentalmente mediante enlaces dieléctricos ultrafinos en integración CMOS, demostración de capacidad de ingeniería de doble canal y funcionamiento funcional del inversor CMOS con rendimiento de conmutación esperado. En conjunto, estos resultados confirman que la tecnología de nanopilas puede construirse físicamente y soporta computación real.
Además, en una nueva investigación presentada en VLSI 2026, investigadores de IBM demostraron que la arquitectura nanostack proporciona un escalado del 40 % en SRAM, desbloqueando la capacidad de los diseñadores de chips para crear chips mucho más eficientes y, al mismo tiempo, soportar las demandas de datos de alto ancho de banda de cargas de trabajo avanzadas de IA.
Con esta estructura revolucionaria, la tecnología lógica puede extenderse por primera vez por debajo del nodo de 1 nm, avanzando en la era de la escala a nivel de angstrom, donde las dimensiones se acercan al tamaño de átomos individuales. Mientras que los nodos transistores ahora se refieren a una generación de tecnología de fabricación en lugar de una dimensión física exacta, la tecnología de 0,7 nm de IBM —también conocida como 7 angstroms— demuestra cómo la escalada continua siendo posible. Con la nueva arquitectura nanostack, la hoja de ruta de semiconductores de IBM proyecta al menos una década de escalado futuro.
Basándose en décadas de liderazgo en innovación en semiconductores
Este avance es el último testimonio de IBM como líder en investigación y desarrollo de semiconductores. IBM ha liderado el desarrollo mundial de los chips que alimentan sistemas de computación durante décadas, desde los primeros semiconductores en los años 60 hasta el primer chip nodo de 2 nm del mundo. IBM sigue innovando a la vanguardia del silicio, hardware de IA, lógica y procesadores cuánticos desarrollados para impulsar el futuro de la informática.
IBM y sus socios realizan este trabajo en una de las principales instalaciones de investigación en semiconductores en Albany, Nueva York, que pronto albergará una herramienta de litografía de Ultravioleta Extremo de Alta Apertura Numérica (Alto NA EUV), esencial para el futuro del escalado lógico. Desarrollada por ASML, esta tecnología permite la impresión de circuitos ultraprecisos, apoyando la creación de chips más pequeños y potentes. IBM y socios como Lam Research Corp., Tokyo Electron y SCREEN Semiconductor Solutions han estado trabajando juntos para desarrollar nuevos procesos y herramientas de alto NA EUV que ya han dado lugar a dispositivos funcionales.
IBM también anunció recientemente un plan para crear Anderon, la primera fundición cuántica pura del mundo. Anderon, una empresa independiente de IBM, se apoyará en la experiencia líder en computación cuántica y semiconductores de IBM para ayudar a posicionar a Estados Unidos en la fabricación de la mayoría de las obleas cuánticas del mundo.
Con la expectativa de la adopción más temprana de la tecnología nanostack en el nodo de menos de 1 nm, IBM ve un camino hacia la producción tan pronto como en los próximos 5 años.
