IBM präsentiert einen Chip mit Gravur unter 1 nm

IBM erklärt, einen Chip mit einer Strukturbreite von unter 1 nm entwickelt zu haben – eine technische Leistung, die vieles verändern könnte.

Vereinfacht gesagt gilt in der Halbleiterwelt: Je feiner die Gravur eines Prozessors, desto mehr Transistoren lassen sich unterbringen – und desto höher fallen Leistung und Effizienz aus. Während die derzeit feinsten Strukturen bei rund 2 nm liegen, will IBM nun die nächste Schwelle unterschritten haben – mit einer Gravur von weniger als einem Nanometer.

0,7-nm-Chip von IBM: Präsentiert beim VLSI Symposium 2026

Die Ankündigung erfolgte auf dem VLSI Symposium 2026. Laut IBM wurde der Chip mit 0,7 nm (7 Ångström) gefertigt. Auf einem Prozessor in der Grössenordnung eines Fingernagels könnten damit bis zu 100 Milliarden Transistoren Platz finden – also doppelt so viele wie bei einem in 2 nm gravierten Chip.

Physikalisch ist das eine nahezu unmögliche Herausforderung: Bei derart kleinen Strukturen ist die Gravur so fein, dass Elektronen leicht von einem Transistor zum nächsten übertreten. IBM gibt an, diese Hürde mit einer Technik überwunden zu haben, die das Unternehmen Nanostack nennt.

Nanostack: Transistoren stapeln statt nur flach anzuordnen

Vereinfacht formuliert werden die Transistoren dabei nicht mehr ausschliesslich „in der Fläche“ platziert, sondern auf dem Chip übereinander gestapelt. Jay Gambetta von IBM erklärte dazu:

„Es handelt sich nicht um eine simple Evolution, sondern um einen véritable bond en avant. (…) La puissance de calcul augmentera considérablement sans augmentation correspondante de la consommation d’énergie.“

Der Chip ist vor allem für Rechenzentren vorgesehen, die auf KI ausgelegt sind. IBM beziffert den Vorteil gegenüber 2-nm-Chips mit 50 % mehr Leistung bei zugleich 70 % geringerem Energieverbrauch. Kurz: ein Umbruch.

IBM blickt weit in die Zukunft

Unter 1 nm – und dann? Derzeit handelt es sich bei dem Chip noch um einen Prototyp. IBM rechnet jedoch damit, ihn innerhalb der nächsten fünf Jahre für kommerzielle Zwecke in die Produktion zu bringen.

Zeitplan bis 2040: Noch kleinere Strukturbreiten in Aussicht

Darüber hinaus will IBM Nanostack weiter verfeinern, um die Strukturbreite noch stärker zu reduzieren. Als Zielmarke wurde etwa 0,1 nm bis zum Zeithorizont 2040 genannt.

Folgen für die Branche: 2 nm, TSMC und der mögliche Ablöser der Nanofeuilles

Parallel dazu betont IBM, das bestehende 2-nm-Angebot weiterzuentwickeln – unter anderem in Zusammenarbeit mit TSMC. Auch wenn der US-Konzern keine Chips für Endverbraucher fertigt, könnten die Fortschritte beim Stapeln von Transistoren der gesamten Branche zugutekommen. Das sagt Huiming Bu, Vice President of R&D bei IBM, zitiert von Ars Technica:

„Cette technologie remplacera les nanofeuilles comme technologie dominante chez les principaux fondeurs, qu’il s’agisse de processeurs ou de cartes graphiques. D’ici une décennie, elle deviendra une autre technologie dominante que nous aurons inventée et contribué à faire adopter dans l’industrie.“