Новости Hardware

Samsung рассказала о транзисторах, которые придут на смену FinFET

Как неоднократно сообщалось, с транзистором размерами менее 5 нм надо что-то делать. Сегодня производители чипов самые передовые решения выпускают с использованием вертикальных затворов FinFET. Транзисторы FinFET ещё можно будет выпускать с использованием 5-нм и 4-нм техпроцесса (что бы ни понималось под этими нормами), но уже на этапе производства 3-нм полупроводников структуры FinFET перестают работать так, как надо. Затворы транзисторов оказываются слишком малы, а управляющее напряжение недостаточно низким, чтобы транзисторы продолжали выполнять свою функцию вентилей в интегральных схемах. Поэтому отрасль и, в частности, компания Samsung, начиная с 3-нм техпроцесса перейдёт на изготовление транзисторов с кольцевыми или всеохватывающими затворами GAA (Gate-All-Around). Свежим пресс-релизом компания Samsung как раз представила наглядную инфографику о структуре новых транзисторов и о преимуществе их использования.

 Samsung

Samsung

Как показано на иллюстрации выше, по мере снижения технологических норм производства затворы прошли путь от планарных структур, которые могли контролировать одну-единственную область под затвором до вертикальных каналов, окружённых затвором с трёх сторон и, наконец, приблизились к переходу на каналы, окружённые затворами со всех четырёх сторон. Весь этот путь сопровождался увеличением площади затвора вокруг управляемого канала, что позволяло снижать питание транзисторов без ущерба для токовых характеристик транзисторов, следовательно, вело к увеличению производительности транзисторов и к снижению токов утечек. Транзисторы GAA в этом плане станут новым венцом творения и при этом не потребуют значительной переделки классических КМОП-техпроцессов.

 Samsung

Samsung

Окружённые затвором каналы могут выпускаться как в виде тонких перемычек (нанопроводов), так и в виде широких мостов или наностраниц. Компания Samsung сообщает о выборе в пользу наностраниц и заявляет о защите разработки патентами, хотя все эти структуры она разрабатывала, ещё входя в альянс с IBM и другими компаниями, например, с AMD. Новые транзисторы Samsung будет называть не GAA, а патентованным именем MBCFET (Multi Bridge Channel FET). Широкие страницы каналов обеспечат значительные токи, которые трудно достижимы в случае нанопроводных каналов.

 Samsung

Samsung

Переход к кольцевым затворам позволит также увеличить энергоэффективность новых транзисторных структур. Это означает, что напряжение питания транзисторов можно уменьшить. Для FinFET структур условным порогом снижения питания компания называет 0,75 В. Переход на транзисторы MBCFET опустит эту границу ещё ниже.

 Samsung

Samsung

Следующим преимуществом транзисторов MBCFET компания называет необычайную гибкость решений. Так, если характеристиками транзисторов FinFET на стадии производства можно управлять только дискретно, закладывая в проект определённое число рёбер на каждый транзистор, то проектирование схем с транзисторами MBCFET будет напоминать тончайший тюнинг под каждый проект. И это будет сделать очень просто: достаточно будет выбрать необходимую ширину каналов-наностраниц, а этот параметр можно изменять линейно.

 Samsung

Samsung

Для производства MBCFET-транзисторов, как уже сказано выше, классический техпроцесс КМОП и установленное на заводах промышленное оборудование подойдут без значительных изменений. Небольшой доработки потребует только этап обработки кремниевых пластин, что вполне объяснимо, и всё. Со стороны контактных групп и слоёв металлизации даже не придётся ничего менять.

 Samsung

Samsung

В заключение Samsung впервые даёт качественную характеристику тем улучшениям, которые принесёт с собой переход на 3-нм техпроцесс и транзисторы MBCFET (уточним, Samsung прямо не говорит о 3-нм техпроцессе, но ранее она сообщала, что 4-нм техпроцесс всё ещё будет использовать транзисторы FinFET). Итак, по сравнению с 7-нм FinFET техпроцессом переход на новые нормы и MBCFET обеспечит снижение потребления на 50 %, увеличение производительности на 30 % и уменьшение площади чипов на 45 %. Не «или, или», а именно в совокупности. Когда это произойдёт? Может так статься, что уже к концу 2021 года.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Видео: перестрелки и стелс в новом геймплейном трейлере шутера I.G.I. Origins 12 мин.
Разработчики симулятора ремонтника домов House Flipper 2 раскрыли целевые платформы и показали геймплейный трейлер 11 ч.
TikTok грозит штраф в $29 млн за неправильное обращение с личными данными детей 12 ч.
Netflix учредила свою первую внутреннюю игровую студию 12 ч.
Интерпол выдал ордер на арест создателя криптовалют Luna и TerraUSD, из-за краха которых инвесторы потеряли $42 млрд 12 ч.
Следующее платное дополнение добавит в Solasta: Crown of the Magister три новых класса 13 ч.
HBO отметила День The Last of Us первым полноценным тизер-трейлером своего сериала по мотивам игры 14 ч.
Организаторы E3 2023 раскрыли даты проведения и новые подробности игровой выставки 14 ч.
Фэнтезийный охотничий экшен от EA и создателей Dynasty Warriors получил название и дату полноценного анонса 14 ч.
Видео: трейлер стелс-экшена Evotinction раскрывает сюжетную завязку 16 ч.
Эксперты iFixit показали разборку смарт-часов Apple Watch Ultra — отремонтировать их будет непросто 30 мин.
Создатели Cyberpunk 2077 разыграют три эксклюзивные GeForce RTX 4090 — для победы нужно разгадать загадки 9 ч.
На заводе Tesla в Германии произошёл пожар — обошлось без жертв 9 ч.
Новая статья: Обзор процессора Xeon E5-1660 v3 c AliExpress: разгон по-китайски 9 ч.
Geely расширит сотрудничество с Intel и выпустит больше электромобилей с беспилотной технологией Mobileye SuperVision 12 ч.
AMD рассказала о графике RDNA 2 в процессорах Ryzen 7000 — аппаратное декодирование AV1, поддержка 4K при 60 FPS и не только 14 ч.
Индия заставит производителей обеспечить смартфонам поддержку местного аналога GPS с 2023 года 16 ч.
Vivo представила смартфон с гибким экраном X Fold+ — больше и дешевле, чем Samsung Galaxy X Fold4 16 ч.
Старт продаж iPhone 14 в Китае провалился — спрос оказался на 11 % ниже, чем на iPhone 13 год назад 16 ч.
Индустрия готовится к обвалу цен на SSD к концу года — память 3D NAND подешевеет на 15-20 % 17 ч.