Ha le dimensioni di un’unghia.
E all’interno di quel minuscolo frammento di silicio ci sono quasi 100 miliardi di transistor. Non un miliardo. Non dieci miliardi. Quasi il doppio della densità di qualsiasi chip all’avanguardia precedente. IBM lo chiama il prototipo da 0,7 nanometri, anche se chiamarlo “0,7 nm” è già un po’ una bugia, un’abbreviazione di marketing per qualcosa di molto più strano che semplicemente piccolo.
Le vecchie regole non valgono più.
Per sessant’anni l’industria ha inseguito le dimensioni più piccole. Ridurre il transistor. 10 nanometri, poi 5, poi 2. Più piccolo significava energia più densa, più veloce e più economica. Logica semplice. Ma ci siamo scontrati con un muro. Un muro di fisica. Huiming Bu, ricercatore dell’IBM, lo dice senza mezzi termini: quei nomi di dimensioni? Adesso sono disaccoppiati dalla realtà. “0,7 nm” non è una misura fisica. È un’etichetta. Un marchio.
La vera svolta non si riduce orizzontalmente. Si sta costruendo verticalmente.
“Il nostro intero settore si è ampliato… lungo gli assi X e Y da oltre 60 anni. È la prima volta che abiliteremo il ridimensionamento nella direzione Z.”
Immagina due strati di chip funzionanti da 2 nm (il tipo che Apple sta già guardando per il prossimo iPhone) impilati uno sopra l’altro. Sembra semplice, vero? Prova a collegare miliardi di fili tra questi strati senza sciogliere il silicio o creare un dissipatore di calore che faccia bollire l’acqua. IBM afferma di averlo fatto. Hanno sviluppato un modo per unire due strati che gestisce i collegamenti elettrici, rimane freddo e può effettivamente essere prodotto in serie. Quindici anni di sviluppo per un processo.
Perché a qualcuno importa?
Perché la Legge di Moore sta morendo sul nascere, o almeno sta sanguinando pesantemente. Non puoi semplicemente spremere più succo dal silicio piatto. Devi impilarlo.
IBM promette che questa meraviglia di 10×15 millimetri sarà il 50% più performante e il 70% più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ai leader di oggi. Dispositivi commerciali? Forse. Tra dieci anni, sperano. Dieci anni sono un’eternità nel campo della tecnologia, più tempo di quanto alcuni di noi abbiano pagato l’affitto.
La tabella di marcia è stabilita dall’IMEC, l’istituto di ricerca belga che agisce come l’ONU per i produttori di chip. Lo stack di IBM si adatta alla loro sequenza temporale. Altri ne seguiranno, probabilmente. È troppo costoso per una singola azienda scommettere solo sul futuro.
Ma è complicato. Davvero disordinato.
Owen Guy, fisico dell’Università di Swansea, pensa che l’intero campo stia diventando un circo. Altri produttori affermano densità simili, ma imbrogliano: utilizzano substrati spessi per separare gli strati, rendendo impossibile la vera connettività 3D. Difficile da raffreddare, difficile da connettere. Fumo e specchi.
Adesso stiamo andando contro le leggi della fisica.
Alcune parti dei nuovi chip IBM hanno uno spessore di quindici atomi. Questo è piccolo. Dispersioni di corrente, stranezze quantistiche, esplosioni termiche in attesa di accadere. Guy sottolinea che la riduzione dei transistor non rende più il tuo laptop più piccolo. Fa durare più a lungo la batteria. Risparmia energia nei data center. Questo è il gioco adesso. Efficienza, non portabilità.
Poi c’è l’incubo produttivo.
I chip vengono ricavati da wafer da 300 millimetri, contenenti trilioni di transistor, tagliati in lotti. Aggiungere lo stack dell’asse Z non testato di IBM a questo balletto di precisione è… scoraggiante. Il macchinario esegue migliaia di operazioni, depositando isolamenti e sostanze chimiche misurate in atomi. Rompi il flusso, rompi la catena di fornitura globale.
Ne vale la pena?
IBM dice di sì. Il resto del mondo lo scoprirà presto. O forse no. Alcuni sognano chip da 0,2 nanometri. Largo un atomo. Un elettrone che controlla il circuito. Questo è il limite ultimo. Probabilmente non lo raggiungeremo prima del 2050, e per allora il silicio classico si sarà arreso completamente alla meccanica quantistica.
Fino ad allora, impiliamo.
