Seperti yang telah dilaporkan berkali-kali, sesuatu perlu dilakukan dengan transistor yang lebih kecil daripada 5 nm. Hari ini, pengeluar cip menghasilkan penyelesaian paling maju menggunakan pagar FinFET menegak. Transistor FinFET masih boleh dihasilkan menggunakan proses teknikal 5-nm dan 4-nm (walau apa pun standard ini), tetapi sudah pada peringkat pengeluaran semikonduktor 3-nm, struktur FinFET berhenti berfungsi sebagaimana mestinya. Gerbang transistor terlalu kecil dan voltan kawalan tidak cukup rendah untuk transistor terus melaksanakan fungsinya sebagai get dalam litar bersepadu. Oleh itu, industri dan, khususnya, Samsung, bermula daripada teknologi proses 3nm, akan beralih kepada pengeluaran transistor dengan gelang atau gerbang GAA (Gate-All-Around) menyeluruh. Dengan siaran akhbar baru-baru ini, Samsung hanya membentangkan maklumat grafik visual tentang struktur transistor baharu dan kelebihan menggunakannya.
Seperti yang ditunjukkan dalam ilustrasi di atas, apabila piawaian pembuatan telah menurun, pintu telah berkembang daripada struktur satah yang boleh mengawal satu kawasan di bawah pintu pagar, kepada saluran menegak yang dikelilingi oleh pintu pada tiga sisi, dan akhirnya bergerak lebih dekat ke saluran yang dikelilingi oleh pintu dengan keempat-empat sisi. Keseluruhan laluan ini disertai dengan peningkatan dalam kawasan pintu di sekitar saluran terkawal, yang memungkinkan untuk mengurangkan bekalan kuasa kepada transistor tanpa menjejaskan ciri semasa transistor, oleh itu, membawa kepada peningkatan dalam prestasi transistor. dan pengurangan arus bocor. Dalam hal ini, transistor GAA akan menjadi mahkota penciptaan baharu dan tidak memerlukan kerja semula yang ketara bagi proses teknologi CMOS klasik.
Saluran yang dikelilingi oleh gate boleh dihasilkan sama ada dalam bentuk jambatan nipis (nanowires) atau dalam bentuk jambatan lebar atau nanopages. Samsung mengumumkan pilihannya memihak kepada halaman nano dan mendakwa untuk melindungi pembangunannya dengan paten, walaupun ia membangunkan semua struktur ini sementara masih memasuki pakatan dengan IBM dan syarikat lain, contohnya, dengan AMD. Samsung tidak akan memanggil transistor baharu GAA, tetapi nama proprietari MBCFET (Multi Bridge Channel FET). Halaman saluran lebar akan memberikan arus yang ketara, yang sukar dicapai dalam kes saluran wayar nano.
Peralihan kepada pintu gelang juga akan meningkatkan kecekapan tenaga struktur transistor baharu. Ini bermakna voltan bekalan transistor boleh dikurangkan. Untuk struktur FinFET, syarikat memanggil ambang pengurangan kuasa bersyarat 0,75 V. Peralihan kepada transistor MBCFET akan menurunkan had ini dengan lebih rendah.
Syarikat itu memanggil kelebihan seterusnya transistor MBCFET fleksibiliti penyelesaian yang luar biasa. Jadi, jika ciri-ciri transistor FinFET pada peringkat pengeluaran hanya boleh dikawal secara diskret, meletakkan bilangan tepi tertentu ke dalam projek untuk setiap transistor, maka mereka bentuk litar dengan transistor MBCFET akan menyerupai penalaan terbaik untuk setiap projek. Dan ini akan menjadi sangat mudah untuk dilakukan: ia akan mencukupi untuk memilih lebar saluran halaman nano yang diperlukan, dan parameter ini boleh diubah secara linear.
Untuk pengeluaran transistor MBCFET, seperti yang dinyatakan di atas, teknologi proses CMOS klasik dan peralatan industri yang dipasang di kilang adalah sesuai tanpa perubahan ketara. Hanya peringkat pemprosesan wafer silikon akan memerlukan pengubahsuaian kecil, yang boleh difahami, dan itu sahaja. Di pihak kumpulan kenalan dan lapisan metalisasi, anda tidak perlu menukar apa-apa pun.
Kesimpulannya, Samsung buat pertama kalinya memberikan penerangan kualitatif tentang penambahbaikan yang akan dibawa oleh peralihan kepada teknologi proses 3nm dan transistor MBCFET (untuk menjelaskannya, Samsung tidak bercakap secara langsung mengenai teknologi proses 3nm, tetapi sebelum ini ia melaporkan bahawa teknologi proses 4nm masih akan menggunakan transistor FinFET). Jadi, berbanding dengan teknologi proses FinFET 7nm, beralih kepada norma baharu dan MBCFET akan memberikan pengurangan penggunaan sebanyak 50%, peningkatan prestasi sebanyak 30% dan pengurangan kawasan cip sebanyak 45%. Bukan "sama ada, atau", tetapi secara keseluruhan. Bilakah ini akan berlaku? Ia mungkin berlaku pada penghujung tahun 2021.
Sumber: 3dnews.ru