IBM’in yeni çip mimarisi, insan tırnağı büyüklüğündeki bir alana yaklaşık 100 milyar transistörü sığdırabiliyor. Bu değer, şirketin bir önceki nesil çip teknolojisindeki transistör yoğunluğunun neredeyse iki katı. Çip işlem performansındaki ve enerji verimliliğindeki söz konusu artış, IBM’in YZ veri merkezleri için tasarladığı ve “dünyanın ilk 1 nanometre altı çip teknolojisi” olarak tanımladığı yapıdan kaynaklanıyor.
IBM Research Direktörü ve IBM Kıdemli Uzmanı Jay Gambetta, basına verdiği ön bilgilendirmede, “Bu sadece kademeli bir adım değil, ileriye doğru atılmış anlamlı bir sıçrama” ifadesini kullandı. Gambetta, yeni çip teknolojisini, “bilgi işlem gücünün, enerjide buna paralel bir artış yaşanmadan önemli ölçüde daha güçlü hale geldiği bir geleceğe işaret ediyor” şeklinde tarif etti.
“Dünyanın ilk 1 nanometre altı çip teknolojisi” ifadesinin ne anlama geldiğini detaylandırmak gerek çünkü çeşitli fiziksel sınırlamalar nedeniyle 1 nanometreden daha küçük transistörlere sahip, kararlı çalışan çipler üretmek pratikte mümkün değil. IBM de aslında yeni nanostack mimarisinin, 1 nanometreden daha küçük fiziksel özelliklere sahip teorik bir çipten beklenecek performans artışını sunabildiğini öne sürüyor.
IBM, yeni çip teknolojisini özellikle 0,7 nanometre düğümünde üretilen bir yapı olarak tanımlıyor. Şirket, 1 nanometrenin 10 angstromdan oluşması nedeniyle bu düğüme 7 angstrom düğümü adını verdi.
Ancak bu tür düğüm numaralarının, IBM’in çip bileşenlerinin gerçek fiziksel boyutlarıyla bir bağı bulunmadığını akılda tutmak lazım. 1970’ler ve 1980’lerde geliştirilen eski nesil çipler, isimlerindeki düğüm veya süreç numarasıyla (örneğin 180 nanometre düğümünde üretilen çipler gibi) eşleşen fiziksel boyutlara sahipti fakat bu durum onlarca yıldır, özellikle de 3 veya 2 nanometre süreciyle üretilen en son çip nesillerinde geçerliliğini yitirdi.
Modern çip tasarımcılarının karşılaştığı dikey ölçekleme sınırlarını aşmak isteyen IBM, yeni nanostack mimarisinde transistörleri şaşırtmalı bir düzende dikey olarak üst üste yığıyor. Böylece aynı çip alanına daha fazla transistör sığdırıyor. Bu nanostack mimarisi, şirketin 2021 yılında tanıttığı 2 nanometrelik çip düğümünün yolunu açan nanosheet transistör teknolojisine dayanıyor.
IBM’in nanostack mimarisinin temel birimi, birbirine bağlanarak üst üste istiflenen iki transistörden oluşuyor. Her transistör, yaklaşık 15 sıra silikon atomuna eş değer olan, 5 nanometre kalınlığındaki üç adet bağımsız nanosheet yapısından meydana geliyor. Ayrıca her bir nanosheet arasında yaklaşık 9 nanometrelik bir mesafe bulunuyor.
YZ Çağı için Performans Kazanımları
Şirketin yayımladığı teknik raporlardaki öngörülere göre nanostack mimarisi, IBM’in önceki nesil 2 nanometre düğümlü çiplerine kıyasla %50 daha yüksek işlem performansı veya %70 daha fazla enerji verimliliği sağlayabilir. Şirket, yeni nanostack transistör mimarisini Japonya’nın Kyoto kentinde düzenlenen 2025 IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits etkinliğinde tanıttbı.
IBM araştırmacıları, VLSI 2026 sempozyumunda ise nanostack mimarisinin statik rastgele erişimli bellek (SRAM) ölçeklemesinde %40 oranında iyileşme sağlayabildiğini gösterdi. SRAM, birçok YZ uygulamasında kritik öneme sahip olan hızlı ancak yoğun enerji tüketen okuma ve yazma işlemlerine olanak tanıyor.
Bu bellek geliştirmesi, çipin SRAM bit hücreleri (altı transistörden oluşan bellek depolama birimleri) için geliştirilen şaşırtmalı kanal tasarımı sayesinde mümkün oluyor. Bu tasarım, toplam hücre yüksekliğini %40 oranında azaltarak aynı çip alanına daha fazla SRAM sıkıştırılmasına imkan veriyor.
Son nesil çip teknolojilerinde SRAM ölçeklemesinin ciddi şekilde yavaşladığı düşünüldüğünde, söz konusu gelişme YZ iş yüklerini desteklemek isteyen çip tasarımcıları için sevindirici bir haber. Gambetta, örnek olarak, 3 nanometre çip nesli ile 2 nanometre çip nesli arasında SRAM ölçeklemesinin sadece birkaç yüzde puan iyileştiğini açıkladı.
Gambetta, “Bu yüzde 40’lık başarı, daha yüksek bant genişliği ve yüksek verimlilik gerektiren YZ iş akışlarında zamanla endüstrileşecek.” dedi.
1 Nanometre Altı Düğümler için Yol Haritası
Çip teknolojisi araştırmaları yürüten bir şirket olan IBM, YZ veri merkezlerinde veya tüketici cihazlarında kullanılabilecek ticari çiplerin üretimini bizzat yapmıyor. Bunun yerine IBM, nanosheet mimarisine dayalı önceki nesil 2 nanometre düğümlü çiplerinin seri üretimi için Japonya’daki Rapidus gibi yarı iletken şirketleriyle ortaklık kuruyor veya teknolojiyi ticarileştirmek amacıyla Güney Kore’deki Samsung ile farklı bir iş birliği yürütüyor.
Diğer şirketler ise herhangi bir doğrudan iş birliği olmaksızın IBM’in bu öncü çalışmalarını takip etti. Örneğin Tayvanlı TSMC, kendi tescilli 2 nanometre düğüm teknolojisi için bağımsız olarak nanosheet transistörler geliştirdi.
IBM Yarı İletkenler Küresel Ar-Ge ve IBM Research Başkan Yardımcısı Huiming Bu, basın toplantısında şunları söyledi: “Nanosheet, yeni nesil transistör ölçeklemesinin temeli haline geldi. Bugün nanosheet teknolojisi, lider üreticilerin tümü tarafından çoğu 3 nanometrelik çip ve tüm 2 nanometrelik çipler için benimseniyor.”
IBM, bu en yeni 1 nanometre altı düğüm teknolojisini ticarileştirmek adına ortaklık kurabileceği şirketlerin isimlerini açıklamaktan kaçındı ancak bu, 1 nanometre altı düğümde üretilen ve en yeni nanostack mimarisini barındıran ticari çiplerin üretiminin önümüzdeki beş yıl gibi erken bir tarihte, en geç ise on yıl içinde başlayabileceğini öngörüyor.
IBM Yöneticisi, “İster CPU ister GPU olsun, bu teknoloji lider üreticilerde günümüzün ana akımı olan nanosheet’in yerini alacak. On yıl içinde bu mimari, bizim icat ettiğimiz ve sektörün dönüşmesine yardımcı olduğumuz yeni bir ana akım haline gelecek.” diyerek sözlerini tamamladı.
Kaynak: https://arstechnica.com/gadgets/2026/06/ibm-claims-worlds-first-sub-1-nanometer-chip-technology/
