Компания Samsung заявила, что она уже в этом квартале готовится к началу крупносерийного производства чипов на базе производственного процесса 3GAE (3 nm-class gate all-around early). Это будет первая в отрасли производственная технология класса 3 нм, а также первый узел, в котором используются транзисторы GAAFET (gate-all-around field effect transistors).
Для справки: архитектура GAAFET, идущая на смену нынешней FinFET, разрабатывается организацией, в которую входят IBM, Globalfoundries и Samsung, с 2000 года. Именно она должна помочь преодолеть физические ограничения по масштабированию МОП. Главная особенность GAAFET — кольцевые затворы (отсюда и название gate-all-around FET). Каналы транзисторов GAAFET представляют собой нанопровода (они сформированы из нескольких горизонтальных кремниевых «нанолистов»). В то же время канал FinFET транзистора под затвором представляет собой монолитную вертикальную конструкцию «плавник», что и накладывает ограничения по масштабированию.
У Samsung собственная реализация технологии GAAFET, которая носит маркетинговое название Multi-Bridge-Channel FET (MBCFET). На самом деле MBCFET отличается от GAAFET не только названием, но и технически: в случае реализации Samsung каналы выполнены виде плоских «мостиков», а не «проводков».
Техпроцесс 3GAE от Samsung Foundry — это первый технологический процесс компании, в котором используются транзисторы GAA, называемые MBCFET. Ранее Samsung заявляла, что этот техпроцесс позволит повысить производительность на 30%, снизить энергопотребление на 50% и повысить плотность транзисторов до 80% (включая сочетание логических транзисторов и транзисторов SRAM).
Теоретически технология GAAFET имеет ряд преимуществ по сравнению с используемой в настоящее время FinFET. В GAA-транзисторах каналы расположены горизонтально и окружены затворами. При этом каналы формируются с использованием эпитаксии и селективного удаления материалов, что позволяет точно настраивать их, регулируя ширину канала транзистора. Высокая производительность достигается за счёт более широких каналов, низкое энергопотребление – за счёт более узких каналов. Такая точность значительно снижает ток утечки транзистора (т. е. снижает энергопотребление), а также изменчивость производительности транзистора, что обеспечивает более быстрое время выхода на рынок и возможность получения более высокого дохода. Кроме того, GAAFET позволит уменьшить площадь ячейки на 20–30%.
Техпроцесс Samsung 3GAE, будучи «ранней» производственной технологией 3-нм класса, будет использоваться в основном подразделением Samsung LSI и, возможно, одним или двумя другими крупными клиентами Samsung Foundry. Учитывая, что такие клиенты и Samsung LSI, как правило, производят чипы в очень больших объёмах, можно ожидать, что технология 3GAE будет использоваться довольно широко, при условии, что производительность и эффективность этих продуктов окажутся соответствующими ожиданиям.
Источник: tomshardware