Samsung представила технологию Multi Bridge Channel FETs (MBCFET), следующее поколение полевых транзисторов (FET). Они должны преодолеть нынешние физические и электрические ограничения, Samsung планирует внедрить MBCFET в 3-нм техпроцесс с 2022 года. Но первые образцы кристаллов будут изготовлены уже в 2021 году.
Samsung впервые заговорила о данной теме еще в начале 2019, но сейчас корейский производитель предоставил новые подробности.
С помощью MBCFET Samsung ожидает снизить на 50% энергопотребление, увеличить на 30% производительность, а также на 45% снизить площадь чипа. В качестве базы для сравнения использовался неназванный 7-нм техпроцесс. Если верить Samsung, MBCFET потребует использования тех же конвейеров производства кристаллов, что и FinFET, поэтому переход можно будет осуществить сравнительно легко.
Сегодня над транзисторами с затвором, окружающим канальную область, работают все крупные производители полупроводников. Подобные транзисторы GAA (Gate All-Around) представляют собой полевые транзисторы (FET), затвор в которых со всех четырех сторон окружает очень тонкую канальную область. Что позволяет преодолеть физические ограничения FinFET и дальше масштабировать производительность транзисторов со снижение напряжения.
Транзисторы GAAFETs могут быть в разных форм-факторах. Некоторые исследователи фокусируются на GAAFETs на основе нано-проводников, чтобы сделать размеры GAAFETs как можно меньше. Подобные GAAFETs требуют очень мало энергии для работы, но изготавливать их очень сложно. Еще одна реализация - очень тонкая горизонтальная полоска, которая тоже обеспечивает возможность дальнейшего масштабирования производительности. Собственно, на подобных нано-полосках Samsung и строит свою технологию MBCFET.
Технология MBCFET GAA подразумевает, что затвор расположен не только сверху и по бокам канальной области, но и снизу. При этом подобный дизайн GAA обеспечивает увеличение плотности расположения транзисторов, поскольку их можно накладывать друг на друга вертикально, а не только сбоку. В отличие от FinFET, MBCFET GAA позволяют разработчикам выбирать ширину транзистора, как и в случае традиционных планарных решений.
Intel тоже работает над стеком транзисторов
Как мы уже отметили, все крупнейшие производители полупроводников работают над транзисторами GAA. Samsung называет их MBCFET, но Intel пока не придумала название своим 3D-транзисторам нового поколения. До сих пор речь шла о транзисторах GAA с нано-лентами (Nanoribbon Gate-All-Around), что примерно соответствует Samsung MBCFETs. Несколько лет назад Intel поделилась планами о первом внедрении транзисторов GAA с 2023 года. Сможет ли Intel следовать данным планам - неизвестно.
У всех производителей наблюдаются определенные сложности с производством. В случае стека транзисторов дефекты приведут к тому, что не будет работать уже не отдельный транзистор, а весь стек.
Samsung планирует предложить 3-нм техпроцесс MBCFETs и клиентам, которые производят чипы по контракту. То есть на нем будут выпускаться чипы HPC, 5G, процессоры для автомобилей и ускорители ИИ. Пока что Samsung не делится подробностями, но мы наверняка получим их в будущем.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору лучшего процессора Intel и AMD на весну 2020. Оно поможет выбрать оптимальный CPU за свои деньги и не запутаться в ассортименте моделей на рынке.