市场上最先进的芯片就像连绵不断的郊区，晶体管就像一块块房子排列在一块硅片上。IBM正试图夷平所有的房屋，用公寓楼取代它们。
周二，这家科技巨头推出了它所谓的垂直运移场效应晶体管该公司表示，VTFET的速度可能会比主导芯片领域10年的finfet快一倍。IBM表示，它通过排列垂直于芯片平面的晶体管来节省空间，电流可以上下移动，而不是通过并排排列在芯片上的晶体管级联。
IBM表示，新型晶体管将为企业打开大门，让它们继续将晶体管集成到芯片中，成为从手机、笔记本电脑到数据中心等一切产品的核心。这些特性被称为摩尔定律(Moore’s Law)，在硅片上的不断填充被称为摩尔定律(Moore’s Law)。几十年来，摩尔定律一直是芯片行业的福音，它使芯片变得更小、更快、更高效。但多年来，这些工程壮举的步伐一直在放缓。
IBM表示，VTFET在功率水平相同的情况下，由于改进了静电控制和寄生特性，其性能是FinFET晶体管的两倍。另外，在同等频率下，与finfet相比，它可以支持85%的功率降低。
然而，企业可能需要数年时间才能掌握VTFET背后的工程和制造技艺。
IBM的研究
IBM以前是世界上最先进的芯片制造商之一，但多年前开始将生产外包给三星。它仍然是半导体研究领域的巨头，在纽约州奥尔巴尼(Albany)运营着一个主要的研究中心，生产芯片的试运行，包括VTFET测试芯片。IBM与三星(Samsung)签订了一项联合开发协议，以使用IBM的创新技术。三星在VTFET上进行了合作。
该公司计划通过将该技术授权给其他公司来赚钱。今年早些时候，英特尔首席执行官帕特•盖尔辛格(Pat Gelsinger)宣布了IBM 2.0战略，其中包括一项与IBM在研究方面的新合作协议。
VTFET是IBM近几个月来第二项值得注意的半导体创新。
今年早些时候，IBM推出了据称是世界上第一个基于2纳米技术的芯片，该芯片有望比用于高端手机(如苹果的iPhone 13)的5纳米芯片更小、更快。IBM表示，这款2纳米芯片包含了500亿个晶体管，这些晶体管基于其150毫米的纳米片或栅极全能(GAA)技术2面积，每平方毫米密度超过3.3亿个晶体管。
最先进的处理器由数百亿个晶体管组成，这些晶体管被排列在逻辑门中。电子在被称为“源”和“漏”触点的元件之间级联，形成一个传导电流的“通道”。通道决定电流的流动速度和泄漏量，从而影响电力效率。“门”启动和停止流，开关晶体管以表示1和0。
当今最先进的芯片中使用的晶体管是finfet。一个鳍状的硅脊被放置在晶体管中，栅极包裹它，在三面形成通道。鳍片的三维形状允许在“开”状态下有更多的电流流动，而当晶体管“关”时，通道中漏出的电流更少。这不仅提高了速度，而且还减少了芯片吸走的功率。
垂直晶体管
几十年来，IBM和其他公司通过减小栅极间距和缩小栅极之间的互连线，竞相在正方形的硅上塞入越来越小的晶体管。所有元件放置的物理空间是接触门间距(CGP)。但是，由于这些最先进的开关现在比病毒还小，它们正在用尽空间将这些部件挤进CGP的有限区域。
IBM说，在VTFET中，它翻转了晶体管内部的鳍片，使源极和漏极垂直于栅极，大大提高了密度比例。处理器上的晶体管必须彼此隔离以减少干扰。芯片制造商通过在它们之间设置“隔离门”来将它们隔开。IBM表示，VTFET将去掉这些组件，为芯片上容纳更多晶体管留下空间。
垂直方向意味着该设备的栅极、空间和触点不再以同样的方式受到限制，这让公司有更多的自由来调整晶体管的性能和功率使用。IBM表示，公司可以改变晶体管的不同方面，以改善驱动电流和漏电流，或控制电容。IBM表示，VTFET还可以使用更大的源极和漏极接点，以提高设备当前的驱动能力。
IBM和三星对这项研究寄予厚望。两家公司表示，VTFET晶体管可用于超高效芯片，可将智能手机的电池寿命延长至一周以上，而不是一天。
IBM半导体研究主管穆克什•卡瑞(Mukesh Khare)表示:“今天的技术声明是在挑战传统。”
