Samsung-ek 2019 erdialdean jakinarazi bazuen 2021ean "wrap-around-gate (GAA)" teknologia jarriko zuela finFET transistore teknologia ordezkatzeko, FinFET lasai egon daiteke; gaur arte, Intelek adierazi du 5nm-ko prozesuak FinFET utziko duela eta GAAra aldatuko dela, dagoeneko adina bukatzeko seinaleak daude. Hiru erraldoi erraldoi nagusiek GAA aukeratu dute dagoeneko. TSMCren zirkuituaren lerroa galdategiaren lider gisa "ez da mugitzen" den arren, badirudi ez dagoela suspense handirik. Benetan al dago FinFET historiaren amaieran?
FinFETen aintza
Azken finean, FinFET "salbatzaile" gisa debutatu zuenean, Moore-ren Legearen "misio" garrantzitsua eraman zuen aurrera egiten jarraitzea.
Prozesuen teknologia berritzearekin batera, transistoreen fabrikazioa zailagoa da. 1958an integratutako lehen zirkuitu flip-flopa bi transistorekin bakarrik eraiki zen, eta gaur egun txipa jadanik bilioi transistore baino gehiago ditu. Moore Legearen agindupean silizioaren fabrikazio prozesuaren lauaren aurrerapen etengabea da.
Atearen luzera 20 nm-ko markara hurbiltzen denean, korrontea kontrolatzeko gaitasuna nabarmen jaisten da eta ihes-tasa horren arabera handitzen da. MOSFET egitura planar tradizionala "bukaeran" dagoela dirudi. Zhengming Hu industriako irakasleak bi irtenbide proposatu ditu: bata FinFET transistorea da hiru dimentsiotako egitura duena, eta bestea FD-SOI transistore teknologia SOI ultra-meheko silizioaren gaineko teknologian oinarritutakoa.
FinFET-ek eta FD-SOI-k Moore-ren Legearen bidez kondaira jarraitzea ahalbidetu zuten, baina biek bide ezberdinak hartu dituzte ondoren. FinFET prozesuak zerrendaren lehen postua du. Intel-ek FinFET prozesuko teknologia komertziala aurkeztu zuen lehen aldiz 2011n, eta horrek nabarmen hobetu zituen errendimendua eta energia kontsumoa murriztu zuen. TSMC-k ere arrakasta handia lortu zuen FinFET teknologiarekin. Ondoren, FinFET korronte global bilakatu da. Yuanchang-en "Fuji" aukera.
Aldiz, FD-SOI prozesua FinFETen itzalpean bizi zela dirudi. Prozesuaren ihes-tasa baxua izan arren eta bere energia-kontsumoak abantailak baditu ere, fabrikatutako txipek Gauzen Interneten aplikazioak dituzte, automobilgintza, sare azpiegiturak, kontsumitzaileak eta beste arlo batzuk, eta gainera Samsung, GF, IBM, ST bezalako erraldoien boterea. eta abar bultzatzeak mundu bat ireki du merkatuan. Hala ere, industriako beteranoek azpimarratu dute substratuen kostu handia dela eta, tamaina gorantz doan heinean txikiagoa izatea eta maila altuena 12 nm artekoa dela, etorkizunean aurrera egitea zaila dela.
FinFET-ek "bi aukera bakarreko" lehiaketan lidergoa hartu duen arren, Gauzen Internet aplikazioarekin, adimen artifizialarekin eta gidaritza adimendunarekin, erronka berriak ekarri dizkio ICei, batez ere FinFETen fabrikazio eta I + G kostuei. gero eta altuagoak dira. 5nm-k aurrerapen handiak egin ditzake oraindik, baina prozesuaren historiaren fluxuak berriro "buelta" ematera bideratuta daudela ematen du.
Zergatik GAA?
Samsung-ek bere burua hartu eta Intel-ekin jarraituz, GAA FinFET-ek bereganatzea lortu du.
FinFETen aldea da GAA diseinuaren kanalaren lau aldeen inguruan ateak daudela, ihes-tentsioa murrizten duena eta kanalaren kontrola hobetzen duena. Hau oinarrizko prozesua da prozesuaren nodoak murrizterakoan. Transistore diseinu eraginkorragoak erabiliz, nodo txikiagoekin batera, energia kontsumo hobea lor daiteke.
Adinekoek ere aipatu dute prozesuaren nodoen energia zinetikoa errendimendua hobetzea eta energia kontsumoa murriztea dela. Prozesuaren nodoa 3 nm-ra aurreratzean, FinFET ekonomia ez da gehiago bideragarria eta GAAra joko du.
Samsung baikorra da GAA teknologiek errendimendua% 35 hobetu dezaketela, energia kontsumoa% 50 murriztea eta txiparen eremua% 45ean 7nm prozesuaren aldean. Jakinarazten da teknologia honekin hornitutako 3nm Samsung smartphone-en lehen sorta 2021ean hasiko dela ekoizpen masiboa, eta txip zorrotzagoak, hala nola prozesadore grafikoak eta AI zentroko AI chipak 2022an sortutako produktuak.
Aipagarria da GAA teknologiak ere hainbat ibilbide dituela, eta etorkizuneko xehetasunak gehiago egiaztatu behar direla. Gainera, GAAren aldaketak arkitekturaren aldaketa dakar, zalantzarik gabe. Industriako arduradunek azpimarratu dute honek ekipamenduetarako eskakizun ezberdinak aurkezten dituela. Ekipoen fabrikatzaile batzuek dagoeneko grabatu eta film meheko ekipo bereziak garatzen dituztela jakinarazi da.
Xinhua mendia ezpata gainean?
FinFET merkatuan, TSMC nabarmentzen da, eta Samsung eta Intelek aurre egiteko borrokan ari dira. Orain GAA katean dagoela dirudi. Galdera hau da, zer gertatuko da "hiru erresumen" geldialdiarekin?
Samsung-en testuingurutik, Samsung-ek uste du GAA teknologiaren apustuak arerioak baino urte bat edo bi lehenago daudela eta arlo horretan lehen abantaila finkatu eta mantenduko duela.
Baina Intelek ere asmo handiz jokatzen du, GAAren lidergoa berreskuratzea du helburu. Intelek iragarri zuen 2021ean 7nm prozesuko teknologia abiaraziko duela eta 7nm prozesuan oinarritutako 5nm garatuko duela. Industriak bere 5nm prozesua "benetako ahalmena" ikusiko duela kalkulatzen da 2023. urtea bezain laster.
Samsung GAA teknologiako liderra den arren, Intel-ek prozesuaren teknologian duen indarra kontuan hartuta, bere GAA prozesuaren errendimendua hobetu edo nabariagoa bihurtu da, eta Intelek bere burua ikusi eta ez du gehiago jarraitu behar 10nm prozesuko "Long March" errepidean.
Garai batean, TSMC oso gako baxua eta zuhurra zen. TSMC-k 2020an produkzio masiboko 5nm prozesuak FinFET prozesua oraindik ere erabiltzen duela iragarri badu ere, espero da bere 3nm prozesua 2023 edo 2022an ekoizpen masibora aurreratzea. TSMCeko arduradunen arabera, bere 3nm-ko xehetasunak Ipar Amerikako Teknologia Foroan jakinaraziko dira apirilaren 29an. Orduz gero, zer nolako trikimailuak eskainiko ditu TSMC-k?
Dagoeneko hasi da GAAren borroka.