Wann Samsung Mëtt 2019 ugekënnegt huet datt se seng "Wrap-Around-Gate (GAA)" Technologie am Joer 2021 starten fir FinFET Transistor Technologie ze ersetzen, kann FinFET nach ëmmer roueg sinn; bis haut huet Intel uginn datt hire 5nm Prozess de FinFET opzeginn an op GAA wiesselen, Et gi scho Schëlder fir den Alter z'entwéckelen. Déi dräi wichteg Schmelzgiguren hu scho GAA gewielt. Och wann de Circuitslinn vum TSMC als Leader vun der Schmelz "net beweegt" ass, schéngt et kee Spannung. Ass FinFET wierklech um Enn vun der Geschicht?
FinFETs Herrlechkeet
No allem nodeems FinFET als "Retter" debutéiert huet, huet et déi wichteg "Missioun" vum Moore sengem Gesetz gedroen fir weider ze goen.
Mat der Upgrade vun der Prozesser Technologie gëtt d'Fabrikatioun vun Transistoren méi schwéier. Den éischten integréierte Circuit Flip-Flop am 1958 gouf mat nëmmen zwee Transistoren gebaut, an haut enthält den Chip scho méi wéi 1 Milliard Transistoren. Dës Motivkraaft kënnt aus dem kontinuéierleche Fortschrëtt vum flaache Silicium Fabrikatiounsprozess ënner dem Kommando vum Moore's Law.
Wann d'Paartlängt mam 20nm Mark benannt ass, fällt d'Fäegkeet fir de Stroum ze kontrolléieren scharf, an d'Leckrate entsprécht deemno. Déi traditionell planar MOSFET Struktur schéngt am "Enn" ze sinn. De Prof Zhengming Hu aus der Industrie huet zwou Léisunge proposéiert: eent ass FinFET Transistor mat dreidimensionaler Struktur, an déi aner ass FD-SOI Transistor Technologie baséiert op SOI ultra-dënnem Silicium-op-Isolator Technologie.
FinFET a FD-SOI hunn dem Moore säi Gesetz erlaabt d'Legend weiderzemaachen, awer déi zwee hu verschidde Weeër duerno gemaach. De FinFET-Prozess gëtt d'Lëscht als éischt uewen. Intel huet d'éischt kommerziell FinFET Prozess Technologie am Joer 2011 agefouert, wat wesentlech verbessert d'Performance a reduzéiert Stroumverbrauch huet. TSMC huet och grousse Succès mat der FinFET Technologie erreecht. Duerno ass FinFET e weltwäiten Mainstream ginn. De "Fuji" Wiel vum Yuanchang.
Am Géigesaz, schéngt de FD-SOI Prozess am Schiet vun FinFETs ze hunn gelieft. Och wa säi Prozess Leckquote niddereg ass a säi Stroumverbrauch Virdeeler huet, hunn déi hiergestallt Chips Uwendungen am Internet vun Saachen, Automotive, Netzwierkinfrastruktur, Konsument an aner Felder, plus d'Muecht vu Risen wéi Samsung, GF, IBM, ST, asw. Pushing huet eng Welt am Maart opgemaach. Wéi och ëmmer, d'Industrie Veteranen hunn drop higewisen datt et duerch seng héich Substratskäschte schwéier ass d'Gréisst méi kleng ze maachen wann et no uewen eropgeet, an deen héchsten Niveau ass bis 12nm, wat schwéier ass an der Zukunft weiderzekommen.
Och wann de FinFET de Sprong an der "Two-Choice One" Konkurrenz gemaach huet, mat der Uwendung vum Internet of Things, kënschtlech Intelligenz, an intelligente Fahrt, huet et nei Erausfuerderunge fir ICs bruecht, besonnesch d'Fabrikatioun a R & D Käschte vun FinFETs ginn ëmmer méi héich. 5nm ka nach ëmmer grouss Fortschrëtter maachen, awer de Flux vun der Prozessgeschicht schéngt bestëmmt erëm "ze dréinen".
Firwat GAA?
Mat Samsung de Spëtzepositioun, an de Suivi mat Intel, huet GAA op eemol den Upstart fir d'FinFET iwwerzehuelen.
Den Ënnerscheed vu FinFET ass datt et Paarte ronderëm déi véier Säiten vum GAA Design Kanal sinn, wat d'Leckspannung reduzéiert an d'Kontroll vum Kanal verbessert. Dëst ass e Basis Schrëtt beim Reduzéieren vun de Prozessnoden. Duerch méi effizient Transistor Designs, gekoppelt mat méi klengen Noden, kann een besser Energieverbrauch erreechen.
Seniors hunn och erwähnt datt déi kinetesch Energie vu Prozessnoden ass d'Performance ze verbesseren an den Energieverbrauch ze reduzéieren. Wann de Prozessnode op 3nm fortgeschratt ass, ass d'FinFET Wirtschaft net méi machbar a wäert op GAA dréien.
Samsung ass optimistesch datt d'GAA Technologie d'Performance mat 35% ka verbesseren, den Energieverbrauch ëm 50% reduzéieren, an de Chipberäich ëm 45% am Verglach zum 7nm Prozess. Et gëtt bericht datt den éischte Batch vun 3nm Samsung Smartphone Chips, déi mat dëser Technologie ausgestatt sinn, an der Masseproduktioun am Joer 2021 fänkt, a méi erfuerderlech Chips wéi Grafikprozessoren an Datenzenter AI Chips ginn 2022 masseproduzéiert.
Et ass derwäert ze bemierken datt d'GAA Technologie och verschidde verschidde Strecken huet, an zukünfteg Detailer musse weider verifizéiert ginn. Ausserdeem ass d'Verréckelung op GAA ouni Zweiwel eng Verännerung vun der Architektur. Insider Industrie weisen datt dëst verschidde Fuerderunge fir Ausrüstung stellen. Et gëtt bericht datt verschidde Ausrüstungshiersteller scho speziell Äis- an Dënnfilm Ausrüstung entwéckelen.
Xinhua Bierg um Schwert?
Am FinFET Maart steet TSMC eraus, an Samsung an Intel kämpfe fir z'erreechen. Elo schéngt et datt de GAA schonn op der Sait ass. D'Fro ass, wat wäert mam Stammdësch vun den "dräi Räicher" geschéien?
Aus dem Kontext vu Samsung ass Samsung der Meenung datt d'GAA Technologie Wetten een oder zwee Joer viru senge Konkurrente sinn, an et wäert säin éischte-Virdeel Virdeel an dësem Feld leeën an erhalen.
Awer Intel ass och ambitiéis, zielt fir d'Leedung am GAA zréckzekommen. Intel huet ugekënnegt datt se 7nm Prozess Technologie am Joer 2021 start a 5nm baséiert op dem 7nm Prozess wäert entwéckelen. Et gëtt geschat datt d'Industrie hiren 5nm Prozess "richteg Kapazitéit" sou séier wéi 2023 wäert gesinn.
Och wa Samsung de Leader vun der GAA Technologie ass, an d'Intel vun der Stäerkt vun der Prozesser Technologie berécksiichtegt, huet hir GAA Prozess Performance verbessert oder méi offensichtlech, an Intel muss sech selwer intresséieren an net méi de "Long March" Strooss vum 10nm Prozess ze verfollegen.
An der Vergaangenheet war TSMC extrem wéineg Schlëssel a virsiichteg. Och wann den TSMC ugekënnegt huet datt de 5nm Prozess fir d'Massproduktioun am Joer 2020 nach ëmmer de FinFET-Prozess benotzt, gëtt et erwaart datt säin 3nm Prozess fir d'Massproduktioun am Joer 2023 oder 2022 fortgeschratt gëtt. Geméiss den TSMC Beamten ginn d'Detailer vun hirem 3nm am North American Technology Forum den 29. Abrëll bekannt ginn. Wéini wéi eng Tricks wäert den TSMC ubidden?
D'Schluecht vun der GAA ass scho ugefaang.