为了交付首款采用 GAAFET 技术的 3nm 芯片,三星在其韩国工厂举办了一场仪式,政治家、公司高管和合作伙伴公司齐聚一堂。从表面上看,这种盛况是有道理的:三星电子是第一个提供如此精细(台积电仅提供 4 纳米)和现代商用处理器的公司,从而创造了工业历史。
在鳍式场效应晶体管(行话为 FinFET)主导十年之后,半导体世界正在以一种新结构迎来新的转折:全栅场效应晶体管或 GAAFET(MBCFET,用于多桥通道场效应晶体管三星的专有名称)。这个完全“包围”晶体管的“门”确实为我们芯片的未来提供了一个非常重要的改进领域。处理器设计人员将能够更精细地处理电压(更多级别)、提高频率并降低能耗。
提供在制造和晶体管设计两个方面领先的芯片似乎可以保证三星拥有显着的优势,特别是在面对正在开发相同技术的台积电和英特尔时。不 ?不。因为如果在半导体领域迟到可能会带来灾难性的后果,那么早一点也不可取。最重要的是,三星有一个相当残酷的先例:EUV 雕刻。
三星率先采用 EUV,很快被台积电超越
2020 年 12 月,高通宣布其当时的旗舰处理器骁龙 888 的代工将从台积电转为三星。这款芯片采用 5 纳米工艺,将于次年被骁龙 8 第一代取代,三星刻字。这两款芯片无疑是高效的,但其与高端 Android 终端的集成却因过热问题而受到损害。设计问题?如果这个问题是在 Snapdragon 888 历史之初就出现的,那么最近的一款芯片已经澄清了这一点:Snapdragon 8+ Gen 1。
小“+”通常意味着小的生产优化,可以提供几个百分比的性能提升。但今年的“+”版本有重大修改,从三星4纳米4LPE刻蚀转移到台积电4纳米(4N工艺)。恒定尺寸(4 nm)的代工厂变化听起来对三星来说就像是一场冷水浴:与“普通”Snapdragon 8 Gen 1 相比,“+”版本通过更少的加热和消耗而效率更高(有时超过 10%!)更少的能量。
然而,从表面上看,三星拥有技术领先的优势,因为三星在 2018 年 4 月自豪地宣布,它是第一个交付首款采用极紫外线 (EUV) 雕刻的商用芯片的公司。正是这项技术使制造商能够克服 7 纳米的“壁垒”,这是第一级雕刻技术,EUV 已被证明是避免过高废品率所必需的。超过7纳米,EUV甚至是绝对强制的,以继续缩小电路尺寸。
尽管三星是第一个商业部署 EUV 的公司,但在全球采用该技术的尖端芯片生产中,台积电占据了最大份额:这些芯片 90% 由台湾生产,只有 10% 来自三星。正如高通 Snapdragon 8(+) Gen 1 的例子所示,采用同等工艺的台积电具有决定性的技术优势……
这是否意味着三星这次不会乘胜追击呢?很难说。我们必须等待台积电和英特尔的实施,他们也在投资相同的技术,看看这三个巨头中谁对这两种工艺的掌握最好。
来源 : 韩国先驱报