Leistungssprung bei Mikrochips: IBM stellt neue Technologie vor

Kleinere Struktur, größere Leistung: Der US-Konzern IBM will bei der Halbleitertechnik in winzigere Dimensionen vorstoßen und damit einen Leistungssprung bei weltweit stark nachgefragten Mikrochips ermöglichen. Zugleich könne der Stromverbrauch der Chips so deutlich reduziert werden, teilte das Unternehmen am Donnerstag mit. Bis zu einer möglichen Serienreife dauert es demnach aber noch.

Mikrochips kommen in unzähligen Produkten zum Einsatz und werden unter anderem in Rechenzentren für Künstliche Intelligenz (KI) benötigt, was die weltweite Nachfrage in die Höhe treibt, aber auch Sorgen über die Energieversorgung schürt. Gleichzeitig wetteifert die Branche darum, mehr Rechenleistung aus immer effizienteren Schaltkreisen zu ziehen.

So hatte der weltweit führende Chiphersteller TSMC aus Taiwan kürzlich mit der Massenproduktion von Chips im Bereich von zwei Nanometern begonnen - also 0,000000002 Metern. Dies bezieht sich dabei nicht auf die Größe der Mikrochips selbst, sondern darauf, wie dicht die sogenannten Transistoren auf dem Chip zusammengepackt sind. Je kleiner die Nanometerzahl ist, desto mehr mikroelektronische Schaltkreise passen auf die häufig nur fingernagelgroßen Halbleiterplättchen. 

IBM will nach eigenen Angaben nun in den Bereich von 0,7-Nanometern vorstoßen, wodurch fast 100 Milliarden Transistoren auf einen Chip passen sollen - fast doppelt so viele wie bei der 2021 vorgestellten Zwei-Nanometer-Chipversion des Technologiekonzerns TSMC. Dies könne "bis zu 50 Prozent mehr Leistung oder eine um 70 Prozent höhere Energieeffizienz" als bei der bisherigen Architektur ermöglichen, erklärte das in Armonk im US-Bundesstaat New York ansässige Unternehmen.

Die Technik basiert demnach auf einer neuen dreidimensionalen Chiparchitektur namens "Nanostack", bei der Transistorschichten übereinander gestapelt werden. Dies markiere einen "Meilenstein in der Computertechnik und treibt die Technologie über das Nanometer-Zeitalter hinaus auf die Ebene der Atome voran“, erklärte Jay Gambetta von IBM Research. Das Unternehmen stelle "nicht nur kleinere Transistoren" her, sondern erfinde "die Art und Weise neu, wie Chips gebaut werden, um eine deutlich höhere Leistung und Energieeffizienz zu erzielen".

Allerdings ist die Technik bislang noch nicht bereit für einen Einsatz im großen Stil. IBM sehe einen Weg für eine Produktion "bereits in den nächsten fünf Jahren", erklärte das Unternehmen.