计算机行业长久以来一直受到摩尔定律的支配——半导体电路中的晶体管数量每两年就会翻一番。但是随着芯片制程的不断缩小，传统的摩尔定律正面临失效的危机，特别是在芯片产业进入5纳米制程之后，传统的硅芯片已经趋近于极限了。

    不过，近日从IBM传来好消息，比DNA单链还小的全球首颗2纳米芯片亮相，性能比当前主流的7纳米提升45%，能耗则是减少75%。若是采用2nm工艺打造手机芯片，手机续航时间可以增长至之前的四倍。未来，手机用户只需四天充一次电即可。

    早在2014年，IBM就宣告退出芯片制造赛道。但事实上，蓝色巨人并没有放弃先进芯片制程工艺芯片的研发。通过与AMD、三星等企业合作，IBM接连在多个工艺节点，率先推出测试芯片。此此，借助2纳米制程工艺，IBM成功将500亿个晶圆体容纳在了指甲大小的芯片上。

    据悉，按照计划三星、台积电两家企业将会在2025年前后，实现2纳米芯片量产。而英特尔此前也公布了芯片技术升级路线图，表示会在2025年前后发布等效于2纳米技术的2A工艺。

    相比7纳米芯片，2纳米制程芯片除了可以应用在手机等消费电子设备上，还可以用在边缘计算、太空探索、5G/6G等领域。借助这一新工艺帮助，人们的生活水准有望获得大幅提升。毕竟，未来社会必然会向着智能化方向发展，而设备的智能程度，很大程度都是取决于芯片的制程工艺级别。从该角度来看，2纳米技术其实可以帮助智能化产业实现更加快速的发展。

    2纳米芯片亮相，对于整个半导体产业都有非常重要的意义。虽然短期内，2纳米工艺芯片无法规模量产，但通过展示2纳米工艺芯片在标准300毫米硅晶圆上蚀刻真实芯片的过程，证明了摩尔定律的延续性。

    当然，业界对于摩尔定律在半导体界还能延续多久并不乐观，因为1纳米之后才是半导体产业的极限和关键所在。

    为什么1纳米是极限呢？所谓的半导体芯片就是能表示“0”和“1”这两种状态，因而称为半导体。但小于7纳米时随着物理结构上硅晶体管间的距离越来越小，会逐渐出现量子隧穿效应，电子不再停留在预期的逻辑门内表示“0”和“1”，而是连续地从一个门流向下一个门。此时的硅晶体管不再可能处于关闭状态，半导体也就变成了全导体，自然也就无法完成芯片的基本功能了。

    单纯从材料性能角度考虑，硅并不是最好的半导体芯片材料，但是硅最大的好处就是便宜，原料成本十分低廉。因此，芯片制程在逐渐逼近硅晶片的1纳米极限的时候，除了提高工艺之外，世界各地的顶尖实验室也开始考虑使用其他材料代替硅的可能性。（科文）