Samsung 2019'un ortasında, FinFET transistör teknolojisinin yerini almak için 2021'de "etrafı sarar (GAA)" teknolojisini başlatacağını duyurduysa, FinFET hala sakin olabilir; Intel, 5nm sürecinin FinFET'ten vazgeçeceğini ve GAA'ya geçeceğini belirtti. Üç büyük döküm devi zaten GAA'yı seçti. Her ne kadar TSMC'nin dökümhanenin lideri olarak devre hattı "hareket etmiyor" olsa da, hiç şüphesiz görünüyor. FinFET gerçekten tarihin sonunda mı?
FinFET'in zaferi
Sonuçta, FinFET bir "kurtarıcı" olarak çıkış yaptığında, ilerlemek için Moore Yasası'nın önemli "misyonunu" taşıdı.
Proses teknolojisinin yükseltilmesiyle, transistörlerin üretimi daha zor hale gelir. 1958'deki ilk entegre devre flip-flopu sadece iki transistör ile inşa edildi ve bugün çip zaten 1 milyardan fazla transistör içeriyor. Bu itici güç, Moore Yasası komutasındaki düz silikon üretim sürecinin sürekli ilerlemesinden kaynaklanmaktadır.
Kapı uzunluğu 20nm işaretine yaklaştığında, akımı kontrol etme yeteneği keskin bir şekilde düşer ve sızıntı oranı buna göre artar. Geleneksel düzlemsel MOSFET yapısı "sonda" görünmektedir. Endüstriden Prof. Zhengming Hu iki çözüm önerdi: biri üç boyutlu yapıya sahip FinFET transistör, diğeri SOI ultra ince silikon-yalıtkan teknolojisine dayanan FD-SOI transistör teknolojisidir.
FinFET ve FD-SOI, Moore Yasasının efsaneye devam etmesine izin verdi, ancak ikisi daha sonra farklı yollar izledi. FinFET işlemi önce listenin başında gelir. Intel, 2011 yılında ilk olarak performansı önemli ölçüde artıran ve güç tüketimini azaltan ticari FinFET süreç teknolojisini tanıttı. TSMC, FinFET teknolojisi ile de büyük başarılar elde etti. Ardından, FinFET küresel bir ana akım haline geldi. Yuanchang "Fuji" seçimi.
Buna karşılık, FD-SOI süreci FinFET'lerin gölgesinde yaşıyor gibi görünüyor. Süreç sızıntı oranı düşük ve güç tüketiminin avantajları olmasına rağmen, üretilen yongaların Nesnelerin İnterneti, otomotiv, ağ altyapısı, tüketici ve diğer alanlarda artı Samsung, GF, IBM, ST, İtmek pazarda bir dünya açtı. Bununla birlikte, sanayi gazileri, yüksek substrat maliyeti nedeniyle, boyutu yukarı doğru hareket ettikçe daha küçük hale getirmenin zor olduğunu ve en yüksek seviyenin 12nm'ye kadar olduğunu ve gelecekte de devam etmesinin zor olduğunu belirtti.
Her ne kadar FinFET, "iki seçenekli" bir rekabette öncü olmasına rağmen, Nesnelerin İnterneti, yapay zeka ve akıllı sürüş uygulaması ile IC'lere, özellikle FinFET'lerin üretim ve Ar-Ge maliyetlerine yeni zorluklar getirdi. gittikçe yükseliyor. 5nm hala büyük ilerleme kaydedebilir, ancak işlem geçmişi akışı tekrar "dönmeye" meyilli gibi görünmektedir.
Neden GAA?
Samsung önderlik ederken ve Intel'i takip ederken, GAA aniden FinFET'i devralmaya başladı.
FinFET'ten farkı, GAA tasarım kanalının dört tarafı etrafında kaçak voltajı azaltan ve kanalın kontrolünü geliştiren kapılar olmasıdır. Bu, işlem düğümlerini azaltırken temel bir adımdır. Daha küçük düğümlerle birleştirilmiş daha verimli transistör tasarımları kullanılarak daha iyi enerji tüketimi elde edilebilir.
Yaşlılar ayrıca süreç düğümlerinin kinetik enerjisinin performansı artırmak ve güç tüketimini azaltmak olduğunu belirtti. İşlem düğümü 3 nm'ye ilerlediğinde, FinFET ekonomisi artık mümkün değildir ve GAA'ya dönecektir.
Samsung, GAA teknolojisinin 7nm sürecine kıyasla performansı% 35 artırabileceği, güç tüketimini% 50 azaltabileceği ve yonga alanını% 45 azaltabileceği konusunda iyimser. Bu teknolojiye sahip ilk 3nm Samsung akıllı telefon yongalarının ilk partisinin 2021'de seri üretime başlayacağı ve grafik işlemcileri ve veri merkezi AI yongaları gibi daha zorlu yongaların 2022'de seri olarak üretileceği bildiriliyor.
GAA teknolojisinin de birkaç farklı rotası olduğunu ve gelecekteki ayrıntıların daha fazla doğrulanması gerektiğini belirtmek gerekir. Dahası, GAA'ya geçiş şüphesiz mimaride bir değişiklik gerektirir. Endüstri uzmanları, bunun ekipman için farklı gereksinimleri ortaya koyduğuna dikkat çekiyor. Bazı ekipman üreticilerinin zaten özel dağlama ve ince film ekipmanı geliştirdiği bildirilmektedir.
Xinhua Dağı'nda kılıç mı?
FinFET pazarında TSMC öne çıkıyor ve Samsung ve Intel yetişmek için mücadele ediyor. Şimdi GAA zaten ipte görünüyor. Soru, "üç krallığın" çıkmazına ne olacak?
Samsung'un bağlamından Samsung, GAA teknolojisi bahislerinin rakiplerinden bir veya iki yıl önde olduğuna inanıyor ve bu alanda ilk hamle avantajını kuracak ve koruyacak.
Ancak Intel aynı zamanda iddialı ve GAA'da liderliği yeniden kazanmayı amaçlıyor. Intel, 2021'de 7nm işlem teknolojisini başlatacağını ve 7nm sürecine göre 5nm geliştireceğini açıkladı. Sanayinin 5nm sürecini 2023'te en kısa sürede "gerçek kapasite" olarak göreceği tahmin ediliyor.
Samsung, GAA teknolojisinde lider olmasına rağmen, Intel'in süreç teknolojisindeki gücünü göz önünde bulundurarak, GAA işlem performansı iyileşti veya daha belirgin hale geldi ve Intel kendini tanıtmalı ve artık 10nm sürecinin "Uzun Mart" yolunu izlememeli.
Geçmişte, TSMC çok düşük anahtar ve temkinliydi. TSMC, 2020'de seri üretim için 5nm sürecinin hala FinFET sürecini kullandığını açıklasa da, 3nm sürecinin 2023 veya 2022'de seri üretime ilerlemesi beklenmektedir. TSMC yetkililerine göre, 3nm'in detayları 29 Nisan'da Kuzey Amerika Teknoloji Forumu'nda açıklanacak. O zamana kadar TSMC ne tür numaralar sunacak?
GAA savaşı çoktan başladı.