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Technischer Durchbruch : IBM präsentiert den ersten 2-Nanometer-Chip

Chip unter dem Mikroskop: Die sogenannten „2nm Nanosheet Devices“ Bild: IBM

Die Herstellung eines 2-Nanometer-Chips galt lange als unmöglich. Nun hat IBM den Gegenbeweis angetreten. Der Computerkonzern rühmt seine Entwicklung als entscheidend für die gesamte IT-Branche.

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          Erst galt die Herstellung eines 2-Nanometer-Chips als nicht vorstellbar und dann als nicht machbar. Zu klein und zu kompliziert, hieß es über Jahre hinweg. Als man schließlich technisch einen Weg gefunden hatte, die Vorstellung eines solchen Rechenwinzlings mit Strukturen, die Tausende Mal feiner sind als ein menschliches Haar, in die Tat umzusetzen, galt das als zu teuer und wirtschaftliche Massenfertigung schien nicht profitabel.

          Stephan Finsterbusch
          Redakteur in der Wirtschaft.

          Heute haben die größten Hersteller der 450 Milliarden Dollar großen Branche diese Rechenzwerge auf ihrer Agenda. Apple hat bereits einen 5-Nanometer-Chip in der jüngsten Modellgeneration seiner Laptops. Intel, TSMC und Samsung machen sich in Amerika und Asien daran, gigantische Fabriken für die Fertigung von 3-Nanometer-Chips hochzuziehen. Brüssel will in der EU mit milliardenschweren Beihilfen ein 2-Nanometer-Chip-Werk errichten lassen. IBM zeigt nun, um was es da eigentlich geht. Der IT-Konzern stellte gerade den ersten 2-Nanometer-Chip vor. Damit präsentiert er interessante Lösungen für die kniffligen Probleme rund um Entwurf und Fertigung.

          Der Chip soll dank einer raffinierten 3D-Technik auf der Fläche einer Briefmarke nicht weniger als 50 Milliarden Transistoren beherbergen. Das wären dreimal mehr als sich auf einem M1-Chip von Apple finden – dem derzeit leistungsfähigsten Prozessor, der in einem handelsüblichen Computer verbaut ist. Transistoren sind Minischalter zum Steuern und Verstärken niedriger elektrischer Spannungen und Ströme. Je mehr dieser Schalter ein Chip hat, desto mehr Operationen kann er in kürzester Zeit ausführen.

          „Für die gesamte Branche von entscheidender Bedeutung“

          Der IBM-Baustein wurde im Research Lab im amerikanischen Albany entwickelt und soll bis zu 45 Prozent leistungsfähiger sein als alles, was es derzeit gibt. Dabei verspricht IBM, dass 75 Prozent weniger Energie verbraucht werden als bei einem 7-Nanometer-Chip, der etwa in den Smartphones von Samsung, Huawei und Xiaomi steckt. So könnte der neue Nanowinzling die Laufzeit eines Handy-Akkus nahezu vervierfachen. Darío Gil, Direktor von IBM Research, erklärte in einer Mitteilung: „Die IBM-Innovation, die sich in diesem neuen 2-nm-Chip widerspiegelt, ist für die gesamte Halbleiter- und IT-Branche von entscheidender Bedeutung.“

          IBM ist vor allem in der Halbleiterforschung tätig und weniger in der Massenfertigung. Für die Entwicklung der Chips arbeitet es unter anderem mit Intel zusammen, bei der Auslotung der Fertigungsprozesse unter anderem mit Samsung. Schon bei 7- und bei 5-Nanometer-Chips hatten die Forscher und Ingenieure von IBM gegenüber den Konkurrenten die Nase vorn, man ging damit allerdings erst nach der Konkurrenz in die Massenfertigung. Den neuen Nanometer-Chip will IBM bis 2024 in die Produktion bringen.

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