Jei 2019 m. Viduryje „Samsung“ paskelbė, kad 2021 m. Ji pradės „apvyniojimo vartų“ (GAA) technologiją, kad pakeistų „FinFET“ tranzistoriaus technologiją, „FinFET“ vis tiek gali būti rami; iki šios dienos „Intel“ pareiškė, kad jo 5 nm proceso metu bus atsisakyta „FinFET“ ir pereita prie „GAA“. Jau yra požymių, kad keičiasi amžius. Trys pagrindiniai liejimo milžinai jau pasirinko GAA. Nors TSMC grandinės linija, kaip liejyklos vadovė, „nejuda“, panašu, kad nėra jokio sustabdymo. Ar tikrai „FinFET“ yra istorijos pabaigoje?
„FinFET“ šlovė
Galų gale, kai „FinFET“ debiutavo kaip „gelbėtojas“, jis vykdė svarbią Moore'o įstatymo „misiją“ ir toliau žengti į priekį.
Tobulėjant proceso technologijai, tranzistorių gamyba tampa sunkesnė. Pirmasis integruotos grandinės atvartas 1958 m. Buvo pastatytas tik su dviem tranzistoriais, o šiandien mikroschemoje jau yra daugiau nei 1 milijardas tranzistorių. Ši varomoji jėga atsiranda nuolat tobulinant plokščiojo silicio gamybos procesą, vadovaujant Moore'o įstatymui.
Kai vartų ilgis artėja prie 20 nm ženklo, galimybė staigiai valdyti srovę mažėja ir atitinkamai padidėja nuotėkio greitis. Tradicinė plokštuminė MOSFET struktūra atrodo „gale“. Pramonės profesorius Zhengmingas Hu pasiūlė du sprendimus: vienas yra „FinFET“ tranzistorius su trijų matmenų struktūra, o kitas - „FD-SOI“ tranzistoriaus technologija, pagrįsta SOI itin plono silicio ant izoliatoriaus technologija.
„FinFET“ ir „FD-SOI“ leido Moore'o įstatymui tęsti legendą, tačiau jie po to ėjo skirtingais keliais. Pirmiausia „FinFET“ procesas viršija sąrašą. „Intel“ pirmą kartą komercinę „FinFET“ proceso technologiją pristatė 2011 m., Kuri žymiai pagerino našumą ir sumažino energijos sąnaudas. TSMC taip pat sulaukė didelės sėkmės naudodamas „FinFET“ technologiją. Vėliau „FinFET“ tapo pasauliniu mastu. Yuanchang „Fuji“ pasirinkimas.
Priešingai, atrodo, kad FD-SOI procesas vyko „FinFET“ šešėlyje. Nors jo proceso nutekėjimo lygis yra mažas, o energijos suvartojimas turi pranašumų, pagamintos mikroschemos yra pritaikytos daiktų internete, automobiliuose, tinklo infrastruktūroje, vartotojų ir kitose srityse, be to, tokios milžiniškos galios kaip „Samsung“, „GF“, „IBM“, ST, ir tt Stūmimas atvėrė pasaulį pasaulyje. Tačiau pramonės veteranai atkreipė dėmesį į tai, kad dėl didelių substrato sąnaudų sunku padaryti dydį mažesnį, nes jis juda į viršų, o aukščiausias lygis yra iki 12 nm, o tai tęsti ateityje.
Nors „FinFET“ ėmėsi vadovauti „dviejų pasirinkimų vienas“ konkursui, kuriame naudojamas daiktų internetas, dirbtinis intelektas ir intelektualus vairavimas, jis sukūrė naujų iššūkių IC, ypač „FinFET“ gamybos ir MTTP sąnaudas. yra vis aukštesni ir aukštesni. 5nm vis dar gali daryti didelę pažangą, tačiau proceso istorijos srautams atrodo, kad vėl teks „pasisukti“.
Kodėl GAA?
„Samsung“ ėmusis lyderio pozicijų, o vėliau - kartu su „Intel“, GAA staiga tapo naujausia įmone, kuri perėmė „FinFET“.
Skirtumas nuo „FinFET“ yra tas, kad aplink keturias GAA projektinio kanalo puses yra vartai, todėl sumažėja nuotėkio įtampa ir pagerėja kanalo valdymas. Tai yra pagrindinis žingsnis sumažinant proceso mazgus. Naudojant efektyvesnes tranzistorių konstrukcijas kartu su mažesniais mazgais galima pasiekti geresnes energijos sąnaudas.
Senjorai taip pat paminėjo, kad proceso mazgų kinetinė energija yra skirta pagerinti našumą ir sumažinti energijos sąnaudas. Kai proceso mazgas pakeliamas iki 3 nm, „FinFET“ ekonomika tampa nebeįmanoma ir pasisuks į GAA.
„Samsung“ optimizuoja, kad GAA technologija gali pagerinti našumą 35%, sumažinti energijos suvartojimą 50%, o lusto plotą - 45%, palyginti su 7 nm procesu. Pranešama, kad pirmoji 3 nm „Samsung“ išmaniųjų telefonų lustų, aprūpintų šia technologija, partija masinę gamybą pradės 2021 m., O reiklesni lustai, tokie kaip grafikos procesoriai ir duomenų centro AI lustai, bus gaminami masiškai 2022 m.
Verta paminėti, kad GAA technologija taip pat turi kelis skirtingus maršrutus, o būsimą informaciją reikia dar labiau patikrinti. Be to, perėjimas prie GAA neabejotinai susijęs su architektūros pokyčiais. Pramonės atstovai pabrėžia, kad tai kelia skirtingus reikalavimus įrangai. Pranešama, kad kai kurie įrangos gamintojai jau kuria specialią ėsdinimo ir plonasluoksnę įrangą.
Xinhua kalnas ant kardo?
„FinFET“ rinkoje TSMC išsiskiria, o „Samsung“ ir „Intel“ stengiasi pasivyti. Dabar atrodo, kad GAA jau yra ant stygos. Kyla klausimas, kas nutiks „trijų karalysčių“ aklavietėje?
Atsižvelgiant į „Samsung“, „Samsung“ mano, kad „GAA“ technologijos statymai yra prieš vienerius ar dvejus metus pranašesni už konkurentus, ir ji nustatys ir išlaikys savo pirmojo pranašumo pranašumą šioje srityje.
Tačiau „Intel“ taip pat siekia plataus užmojo, siekdama atgauti lyderystę GAA srityje. „Intel“ paskelbė, kad 2021 m. Paleis 7 nm procesų technologiją ir, remiantis 7 nm procesu, išvystys 5 nm. Manoma, kad pramonė pamatys savo 5 nm procesą „tikru pajėgumu“ vos 2023 m.
Nors „Samsung“ yra GAA technologijos lyderė, atsižvelgiant į „Intel“ stipriąsias procesų technologijas, jos „GAA“ proceso efektyvumas pagerėjo arba tapo akivaizdesnis, o „Intel“ turi pati save apžvelgti ir nebevaikščioti „ilgojo kovo“ kelio 10nm proceso link.
Anksčiau TSMC buvo ypač taupus ir atsargus. Nors TSMC paskelbė, kad 5 nm masinės gamybos procesui 2020 m. Vis dar naudojamas „FinFET“ procesas, tikimasi, kad jo 3 nm procesas bus perkeltas į masinę gamybą 2023 arba 2022 m. Anot TSMC pareigūnų, išsami jos 3 nm informacija bus paskelbta Šiaurės Amerikos technologijų forume balandžio 29 d. Kokius triukus tuomet pasiūlys TSMC?
GAA mūšis jau prasidėjo.