IBM dünyanın ilk 1 nanomete çip teknolojisini geliştirdi

Yapay zeka çiplerinde yeni dönem kapısını aralayacak kritik bir teknolojik gelişme, ABD merkezli teknoloji devi IBM tarafından resmi olarak duyuruldu. Şirketin araştırma birimi, küresel çip sektöründe taşları yerinden oynatacak bir adım atarak dünyanın ilk 1 nanometre altı çip teknolojisini ürettiğini açıkladı.

Yarı iletken mimarisinde milat olarak kabul edilen bu yeni gelişme, 0,7 nanometre düğümündeki gelişmiş bir transistör mimarisini temel alıyor. Yapay zeka donanımlarının ihtiyaç duyduğu yüksek işlem gücü ve enerji verimliliğinde yeni bir eşik anlamına gelen bu hamle, şirketin geçmişteki teknolojik öncülüğünü de pekiştiriyor.

Hatırlanacağı üzere, IBM Araştırma birimi Mayıs 2021 tarihinde de dünyanın ilk 2 nanometre çip prototipini üreterek sektöre yön vermişti. Güçlü Ar-Ge raporu ve teknolojik ilerleme verilerinin ardından IBM hisseleri, perşembe günü seans öncesi işlemlerde yüzde 5,8 oranında değer kazanırken, S&P 500 endeksi vadeli kontratları da yüzde 0,8 yükseliş kaydetti.

IBM Araştırma Direktörü Jay Gambetta, konuya ilişkin yaptığı değerlendirmede, geçmişte 2 nanometre seviyesinde yürüttükleri araştırmaların bugün tüm lider çip dökümhaneleri tarafından seri üretim standardı haline getirildiğini vurguladı. Yeni 0,7 nanometre teknolojisinin de benzer şekilde sektör üzerinde devrimsel bir etki yaratacağını belirten Gambetta, bu gelişmeyi tamamen yeni bir paradigma olarak nitelendirdi.

Günümüzde yapay zeka işlemcilerinin çok büyük bir kısmı, 5 nanometre ve 4 nanometre üretim süreçleriyle tasarlanıyor ve bu pazar neredeyse tamamen Tayvan merkezli TSMC şirketinin tekelinde bulunuyor. Örneğin, yapay zeka pazarının lideri Nvidia’nın büyük ilgi gören Blackwell grafik işlem birimi (GPU), TSMC’nin özelleştirilmiş 4 nanometre teknolojisini kullanıyor. Ancak premium yapay zeka donanımlarının en son jenerasyonu, daha fazla transistörü daha dar alanlara sıkıştırarak işlem hızını artıran ve güç tüketimini azaltan 3 nanometre sürecine göç etmeye başladı.

Nvidia’nın yılın üçüncü çeyreğinde sevkiyatına başlamayı planladığı yeni Rubin platformu da tam olarak bu verimlilik artışı nedeniyle TSMC’nin 3 nanometre ailesinden yararlanıyor.

Küresel yarı iletken pazarında lider dökümhaneler eskiyen teknolojileri değiştirmek amacıyla 2 nanometre çiplerin seri üretimine geçiş hazırlığı yaparken, IBM mühendisleri çıtayı doğrudan 1 nanometrenin altına taşıyarak mevcut sınırları zorluyor.

Yapay zeka çiplerinde yeni dönem transistör mimarisini baştan aşağı değiştiriyor

Sektörde son on yıla damgasını vuran FinFET mimarisinin ardından, transistörler mikroskobik seviyelere indikçe yaşanan elektrik sızıntılarını önlemek amacıyla geliştirilen nano-tabaka teknolojisi, çip üretimindeki en büyük kırılma noktalarından biri olmuştu.

Çipleri daha küçük, daha hızlı ve daha tasarruflu hale getiren bu yapının ötesine geçmeyi hedefleyen IBM, mantıksal ölçeklendirmeyi dikey düzleme taşıyan nano-yığın (nanostack) yaklaşımını benimsedi. Bu yöntemle transistörler birbirine paralel yerleştirilmek yerine üst üste inşa ediliyor ve böylece belirli bir yüzey alanına çok daha fazla transistör sığdırılabiliyor. Bu kritik hamle, yapay zeka çiplerinde yeni dönem mimarisinin temel yapı taşını oluşturuyor.

Jay Gambetta, mevcut aşamada bu duyurunun tamamen laboratuvar ortamındaki bir araştırma başarısına dayandığını, asıl zorlu sürecin bu yapıyı ticari ölçekte üretebilmek olduğunu ifade etti. Teknolojinin henüz seri üretim maliyetleri açısından olgunlaşmadığını belirten Gambetta, üretim maliyetlerinin performans artışıyla dengelendiği noktada küresel pazar üzerinde gerçek bir ticari etki yaratılacağını ve ilk verilerin bu ihtimalin oldukça yüksek olduğunu gösterdiğini aktardı.

Şirket, 1950’li yıllardan bu yana silikon teknolojileri üzerinde çalışsa da günümüzde fiziksel bir çip üretim tesisi işletmiyor. IBM, 2015 yılında üretim fabrikalarını GlobalFoundries şirketine devrederek fiziksel üretim süreçlerinden tamamen çekilmişti. Geçmişte yaşanan bazı hukuki anlaşmazlıkları geride bırakan iki şirket, bugün kuantum bilgisayarları alanında bağımsız projeler yürütmeye devam ediyor.

Küresel yarı iletken piyasalarında yeni üretim teknolojileri ve pazar beklentisi

Geçtiğimiz mayıs ayında ABD Ticaret Bakanlığı ve IBM, Anderon adı verilen bağımsız bir kuantum çip dökümhanesi kurmak için birer milyar dolarlık finansman taahhüdünde bulundu. Aynı teşvik paketi kapsamında GlobalFoundries de faydalı ölçekte kuantum bilgisayar üretimine yönelik yerli üretim altyapısı kurmak amacıyla 375 milyon dolarlık bir kaynak sağladı. Geleceğin teknolojisi olarak konumlandırılan kuantum bilgisayarlarının üretimi sürerken, klasik bilgisayar mimarisinin ve silikon teknolojilerinin sınırlarını anlamak, yeni nesil işlemci pazarı açısından da belirleyici bir rol oynuyor.

Sektör analistleri, IBM’in laboratuvar düzeyindeki bu başarısının, TSMC, Intel ve Samsung gibi küresel çip döküm devlerinin uzun vadeli Ar-Ge yol haritalarını doğrudan etkileyeceğini tahmin ediyor. Yatırımcıların ve piyasa uzmanlarının odağında ise bu ileri teknolojinin ticari olarak banttan ineceği tarih yer alıyor. Büyük teknoloji şirketlerinin veri merkezlerinde ve bulut altyapılarında yapay zeka tabanlı iş yükleri her geçen gün katlanarak artarken, enerji tasarrufu sağlayan 1 nanometre altı çipler, küresel teknoloji devlerinin operasyonel maliyetlerini düşürmek için kritik bir çıkış yolu sunuyor.

Kısa ve orta vadede 3 ve 2 nanometre çipler piyasaya hakim olmaya devam edecek olsa da IBM’in gerçekleştirdiği bu son teknolojik hamle, yapay zeka çiplerinde yeni dönem stratejilerinin çok daha hızlı olgunlaşacağını ve önümüzdeki beş yıllık projeksiyonda çip döküm pazarında rekabetin dikey mimarilere kayacağını net bir şekilde ortaya koyuyor.

Selim Soydan

Tüm Yazıları

İstanbul Üniversitesi İktisat Fakültesi mezunu. 2010 yılından Türkiye'nin önde gelen gazetelerinin dijital servislerinde teknoloji ve finans konularında yazı haberlere imza attı