一、用纳米级绝缘材料防“漏电”，采用GAA工艺

构成芯片的基本单元晶体管，可被视作是控制电流的开关。随着芯片制造制程渐趋先进，单个晶体管开关的“尺寸”越来越小，其对电流的控制能力受到影响，即使在关闭状态下也可能发生“漏电”。这也是实现先进制程的一大难题。

IBM高级副总裁兼IBM研究院（IBM Research）主管Darío Gil在接受路透社采访时称，IBM科学家通过使用几纳米厚的绝缘材料来阻止电流泄露，以解决上述问题。

据国外科技媒体AnandTech报道，IBM并未说明其2nm芯片采用的具体工艺，但根据图片推测应为三栈全栅极工艺（three-stack GAA）。目前，台积电和三星在5nm和3nm节点均采用鳍式场效应晶体管（FinFET）结构，在3nm制程之后或将转向GAA工艺。

IBM的三栈GAA工艺使用75nm的单元高度，40nm的单元宽度，单个纳米片（nanosheet）的高度为5nm，纳米片间距为5nm，栅间距（CPP）为44nm，栅极长度（gate length）是12nm。

据IBM方面分享，2nm制程芯片首次采用了底部电阻隔离通道技术（bottom dieletric isolation channel），使12纳米的栅极长度成为可能；其内部隔离器则采用第二代干法工艺设计，有助于纳米片的开发。此外，2nm制程芯片的基板工序（FEOL）采用了极紫外线光刻（EUV）技术进行加工。

根据IBM发布的新闻稿，2nm制程芯片制造技术，能够助力手机、数据中心、PC、自动驾驶等领域应用实现性能飞跃。

具体来说，在手机领域，2nm制程芯片或能使手机电池续航时间“翻两番”，即用户每4天为手机充电一次。

数据中心目前占据了全球1%的能源消耗，通过将处理器替换为2nm制程产品可大大降低这一数字。

对于PC产品来说，2nm制程芯片有助于加快应用程序处理速度、更容易发地翻译语言、更快速地接入互联网。

在自动驾驶领域，2nm芯片能够助力目标检测算法更快运行，进而帮助提升自动驾驶汽车的反应时间。

二、已与三星英特尔签约，采取合作研发模式

在IBM全球首发2nm芯片制造技术背后，该公司在半导体领域已有几十年的研发历史，此前还曾全球首发7nm、5nm芯片制造技术。

Darío Gil称：“这（发布全球首个2nm芯片制造技术）是一个示范，表明了持续投资和合作研发的生态系统能够带来突破性的进展。”

IBM研究院旗下共有12个实验室，分布在美国纽约、加州、德州等多个地区。