1 月 3 日,据韩媒 Business Korea 报道,三星电子已经成功攻克了 3nm 和 1nm 工艺所使用的 GAA (GAA 即 Gate-All-Around,环绕式栅极)技术,正式向 3nm 制程迈出了重要一步,预计将于 2022 年开启大规模量产。
其实在一年前,三星就开展了在 3nm GAA 工艺的工作,当时他们的目标是 2021 年实现量产,并在 2030 年成为世界第一的晶圆代工厂。三星对外宣称的 GAA 技术英文名为 Multi-Bridge Channel FET(板片状结构多路桥接鳍片),缩写为 MBCFET。与 FinFET 的不同之处在于,GAA 设计围绕着通道的四个面周围有栅极,从而确保了减少漏电压并且改善了对通道的控制,这是缩小工艺节点时的基本步骤,使用更高效的晶体管设计,再加上更小的节点尺寸,和 5nm FinFET 工艺相比能实现更好的能耗比。
据了解,三星的 3nm GAA 工艺相比 5nm 工艺,可以让芯片面积减少 35%,功耗下降约 50%,与 5nm FinFET 工艺相比,同样功耗情况下性能提升 33%。并且,由于在 3nm 节点,三星采用了 GAA 工艺取代了之前的 FinFET 工艺,使得三星的 3nm 工艺整体表现要高于预期水平。
按照去年的说法,与 7LPP 工艺相比,三星原本预估 3nm GAA 工艺可将核心面积减少 45%,功耗降低 50%,性能提升 35%。而现在是将 3nm 同 5nm 进行对比,各方面表现又有了不小的提升。而此前的资料显示,三星的 5nm FinFET 工艺与 7LPP 相比,将逻辑区域效率提高了 25%,功耗降低了 20%,性能提高了 10%。
值得一提的是,三星一直被诟病的晶体管密度仍然未被提及。作为 GAA 技术的领头羊,三星究竟能否借由 3nm 工艺翻盘,还需要时间来证明。
反观竞争对手台积电,该公司也已经在规划 3nm 制程量产,其位于南科的 3nm 厂环评已于去年顺利通过,落脚在新竹的 3nm 研发厂房环评也顺利通过初审,等到环评大会确认结论后,预计可顺利赶上量产时程。而根据之前的预计,台积电 3nm 工艺将于 2023 年量产。不过,最近台积电似乎将量产时间提前到了 2022 年。
日前,台积电创始人张忠谋在谈到三星时表示,三星是很厉害的对手,目前台积电暂时占据优势,但仅仅只是赢了一两场战役,整个战争还没有结束。