在本周举行的2026年应用超导会议（ASC）上，全球领先的先进半导体技术研发中心比利时微电子研究中心（Imec）公布了两项全球首创的超导技术成果，为破解高性能计算与人工智能领域的能耗及算力瓶颈提供了全新的技术路径。
imec在此次会议上展示了一款包含三层金属层（3ML） 的氮化铌钛（NbTiN）约瑟夫森结电路，首次实现了每平方厘米380万个结的电路设计密度，创下世界纪录。
此外，imec还展示了采用3ML NbTiN布线的超导互连技术，其超导导线线宽成功微缩至前所未有的30nm，较传统的铌（Nb）基超导技术精细了约10倍。imec在12英寸CMOS兼容制程平台上实现了这些突破。其约瑟夫森结直径最小可达150nm，且超导特性（如临界电流密度Jc）可按需调控。
这些成果进一步强化了Imec面向下一代HPC和AI应用的、基于NbTiN的多功能超导技术研究平台，该平台可供行业伙伴开展联合研发。
超导技术有望满足高性能计算（HPC）和AI计算加速器日益增长的需求。在能效（提升100倍）、计算密度（提升1000倍）和传输带宽（提升1000倍） 方面，它具备大幅超越先进CMOS技术的潜力。在器件前端，超导技术利用了约瑟夫森结电路提供的高速、低能耗逻辑优势；在后端，超导互连可实现零电阻，使数据能够以极低的能量和信号损耗进行传输。
然而，传统的铌（Nb）基超导技术缺乏充分释放其潜力并打开其他应用领域大门所必需的可扩展性。imec新的NbTiN技术平台则旨在解决此问题，通过在制程技术、设计及EDA工具、以及2.5D和3D异质整合三大方向协同优化，推动超导技术的商业化应用。
imec超导数字技术项目总监Richard Rouse表示：“通过我们的超导数字技术项目，我们正面向晶圆代工厂、超大规模数据中心运营商和系统公司，旨在将我们的NbTiN超导技术提升到新的水平。我们围绕三大支柱构建了该项目：（1）制程技术；（2）设计和EDA赋能；（3）以2.5D和3D集成为中心的系统级微缩，以应对超导器件与其他技术共集成的问题。这种异构方法为HPC和AI以外的领域开辟了机遇，包括量子控制与读取、类脑计算，以及支持航天和生物医学等应用的高分辨率单光子探测。”
编辑：芯智讯-林子