チップ革命 · 小互解読

IBM、世界初の0.7ナノメートルチップを発表 爪ほどのサイズに約1000億個のトランジスタ

6月25日発表、ノード名は0.7ナノメートル（7オングストローム）。密度は4年前の2nmチップの約2倍。核心は、トランジスタを垂直に積み上げる新アーキテクチャ nanostack。
⬡ 半導体マイルストーン · 2026
0.7nm

世界初の sub-1 ナノメートル・ロジックチップ

40年以上にわたり、チップはトランジスタをどんどん小さくすることで進化してきた。今やそのサイズは原子単位に迫っている。1ナノメートルの壁を初めて突破したわけだが、IBM が使った手はさらに小さくすることではなく、トランジスタを縦に積み上げることだった。

約1000億個爪ほどのチップに載るトランジスタ数
約2倍4年前の2nmとの密度比較
+50% / +70%性能 または エネルギー効率（2nm比、予測値）
サマリー
  • IBM が世界初の sub-1nm チップ技術を発表。ノード名は0.7ナノメートル（7オングストローム）、爪ほどのサイズに約1000億個のトランジスタを集積し、密度は2021年の2nmチップの約2倍。
  • 核心となる革新は新トランジスタアーキテクチャ nanostack：平面サイズを縮小するのではなく、トランジスタを3次元に垂直積層・千鳥配置する、業界初の3次元 nanosheet アーキテクチャ。
  • 3つの鍵となる手法：積層＋千鳥配置、3D シーケンシャル集積、層ごとに異なる材料で個別最適化。
  • 機能する CMOS インバータなどの実験で製造可能性を実証済み。性能+50%またはエネルギー効率+70%は2nm比の予測値で、どちらか一方しか選べない。
  • 生成AI、クラウド基盤、次世代デバイスをターゲットに、IBM は最短5年での量産を見込み、ロードマップは少なくとも10年先まで微細化を見据える。
⚑ 本記事は IBM 公式プレスリリースをもとに整理・解説したものです。性能、エネルギー効率、量産時期は IBM が示した予測値であり、量産・実測はまだ行われていません。
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この革新を理解するには、まずこの壁がどれほど厚いかを知る必要がある

1ナノメートルを突破することがマイルストーンとされるのは、これまでのやり方が本当に行き詰まっていたからだ。数十年間、チップの性能を上げる方法はずっとシンプルだった。通電のオンオフを担う最小のスイッチであるトランジスタを、どんどん小さくする。同じチップにより多く詰め込めれば、演算力も省エネ性能も上がる。問題は、トランジスタのサイズが今や単一原子のスケールに迫っていることだ。平面上でこれ以上縮小する余地は、物理的な限界にどんどん近づいている。「さらに小さく」という従来の道は、もう行き止まりに近い。

IBM は今回、旧来の路線を力ずくで突き進むのではなく、次元を変えた。平面で詰め込めないなら、垂直方向に積み上げればいい。下の図で4ステップをクリックして、同じ面積のままトランジスタ数をどう倍増させたのかを見てみよう。