Samsung: 3nm čipy a pokročilé tranzistory GAA a MBC

 

Šířka dané Nanosheet je tak zcela klíčová pro stanovení výkonu tranzistoru při daném napětí, vše s přímou úměrou. Samsung právě ve svém PDK nabízí čtyři příklady a ve zkratce jde o to, že tranzistory s užšími kanály se budou hodit pro čipy zaměřené na nízkou spotřebu (mobilní zařízení) a širší kanálky naopak pro výkonné čipy, které ale také budou žravější a logicky by měly zabírat i větší prostor a ovlivnit počet tranzistorů vměstnatelných na čip o dané velikosti. 

 

Oproti tranzistorům s kanály v podobě žeber (FinFET) bude možné tranzistory MBC daleko lépe "ladit", neboť právě u FinFET můžeme vlastnosti ovlivnit jen hrubě pomocí počtu celých žeber. 

 

 

Přesto je ale zajištěna kompatibilita mezi FinFET a MBCFET, jak ukazuje další snímek, což se týká výrobních nástrojů a metodologie. Konkrétně pak půjde o přechod mezi procesy 4LPP (odvozený od 7nm procesu 7LPP) a 3GAE, jímž Samsung označuje svůj první proces, který už využije tranzistory MBC, přičemž o tom, zda a kde se použití tranzistory GAA, se nic nedozvíme a z prezentace to vypadá, že Samsung asi skočí rovnou po MBC. V případě 3GAE bude s procesy tvořícími tranzistory FinFET kompatibilní celý back-end i middle-end a z části i front-end výrobních linek. 

 

Samsung také slibuje, že 3GAE oproti svému předchůdci přinese snížení použitého napětí z 0,75 V na 0,7 V, což možná nevypadá jako velký krok, ale při takto nízkých hodnotách už skutečně je. Oproti 7nm technologiím můžeme očekávat také 1,35násobný výkon tranzistorů, poloviční spotřebu a 65% velikost, což platí právě spíše pro tranzistory MBC se širšími žebry pro čipy, kde je důležitá vysoká frekvence a ne spotřeba. 

 

 

A jaký je časový plán? První hotové návrhy čipů pro 3GAE se očekávají již v příštím roce a na jeho konci už má odstartovat zkušební výroba, přičemž běžná výroba velkých sérií se očekává o rok později, čili někdy ke konci 2021. To je skutečně velice ambiciózní plán, který je bezesporu součástí celé produkční strategie Samsungu počítající s tím, že ten se chce opět stát světově největším výrobcem čipů a odsunout Intel na druhou pozici, jak se mu to už nakrátko povedlo.

 

Označení 3GAE vzniklo na základě toho, že jde o 3nm proces využívající "Samsung GAA" v podobě MBC tranzistorů a písmeno E na konci značí jako obvykle slovo Early (raný). Takový proces by se tak měl používat spíše pro celkově méně výkonné čipy, stejně jako 14LPE, z nějž pak vznikl již 14LPP, jejž si ostatně firma Global Foundries licencovala pro využití ve svých továrnách a využila jej i pro výrobu prvních procesorů Ryzen. Po 3GAE tak bude následovat 3GAP (P jako Power - výkon) pro výkonnější čipy a v jeho případě se plánuje zkušební výroba v roce 2021 a její rozjetí v tom příštím. 

 

Zdroj: Samsung, Anandtech