日前，三星召開(kāi)2018 晶圓代工技術(shù)論壇，三星在席間不僅揭露了手上的7 納米投片進(jìn)度，并且還揭露了3 納米制程技術(shù)的藍(lán)圖，嶄露搶灘未來(lái)高效運(yùn)算(high-performance computing) 和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的野心。
如下圖三星釋出的制程藍(lán)圖所示，省先針對(duì)7 納米部分，三星晶圓代工部門(mén)總裁ES Jung 表示，三星的七納米是全球首個(gè)導(dǎo)入極紫外光(EUV) 微影光刻技術(shù)的晶圓代工廠，這與過(guò)去傳統(tǒng)的ArF 浸沒(méi)式光刻大不相同，該制程已在2018 年上線投產(chǎn)。
三星揭露2018 - 2020 年之制程技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖
而2019 年該公司將進(jìn)一步推出優(yōu)化7 納米的優(yōu)化版，即5 納米和4 納米制程；但是最受全場(chǎng)矚目的，則是三星揭露2020 年3 納米制程將首度導(dǎo)入環(huán)繞式閘極(GAA) 電晶體，此前比利時(shí)微電子研究中心即曾發(fā)表研究報(bào)告認(rèn)為，環(huán)繞式閘極(GAA) 電晶體將是未來(lái)最有可能突破7 納米技術(shù)以下FinFET 工藝之候選人。
下一代晶體管架構(gòu)
Gate-All-Around就是環(huán)繞柵極，相比于現(xiàn)在的FinFET Tri-Gate三柵極設(shè)計(jì)，將重新設(shè)計(jì)晶體管底層結(jié)構(gòu)，克服當(dāng)前技術(shù)的物理、性能極限，增強(qiáng)柵極控制，性能大大提升。自二十一世紀(jì)初以來(lái)，三星和其他公司一直在開(kāi)發(fā)GAA技術(shù)。 GAA晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET），在通道的所有四個(gè)側(cè)面都有一個(gè)柵極，用于克服FinFET的物理縮放比例和性能限制，包括電源電壓。
三星公司市場(chǎng)副總裁Ryan Sanghyun Lee表示，自2002年以來(lái)，三星專(zhuān)有的GAA技術(shù)被稱(chēng)為多通道FET（MBCFET）。據(jù)該公司介紹，MCBFET使用納米片器件來(lái)增強(qiáng)柵極控制，顯著提高晶體管的性能。
據(jù)了解，三星口中的MBCFET,其實(shí)屬于水平溝道柵極環(huán)繞技術(shù)(Horizontal gate-all-around,有些文獻(xiàn)中又稱(chēng)為L(zhǎng)ateral gate-all-around,以下簡(jiǎn)稱(chēng)水平GAA，柵極環(huán)繞則簡(jiǎn)稱(chēng)GAA)的一種.
盡管并沒(méi)有公開(kāi)對(duì)外宣布,但其它的芯片廠商其實(shí)也在同一個(gè)方向努力,所計(jì)劃的啟用時(shí)間點(diǎn)也是大同小異.大家都是采用水平GAA,只不過(guò)鰭片形狀各有不同,三星是采用納米板片形狀的鰭片,有些廠商則傾向橫截面為圓形納米線形狀的鰭片....這些都隸屬于水平GAA,其它的變體還包括六角形鰭片,納米環(huán)形鰭片等。
水平GAA的不同種類(lèi)
不過(guò)針對(duì)三星的這種設(shè)計(jì)，,Intel Bohr就曾經(jīng)作出如此的評(píng)價(jià):"...這種設(shè)計(jì)其實(shí)并沒(méi)有他們吹噓得那么驚天地泣鬼神,只不過(guò)是把傳統(tǒng)的finfet平躺下來(lái)擺放而已,還不清楚這種設(shè)計(jì)是不是就比納米線溝道更給力."
目前臺(tái)積電已吃下AMD 代號(hào)Rome 的二代Epyc 處理器，該處理器采用了Zen 2 處理器架構(gòu)和7 納米制程，隨著格羅方德(GlobalFoundries) 八月底也宣布退出7 納米先進(jìn)制程競(jìng)爭(zhēng)，三星表示，乍看之下臺(tái)積電大獲全勝，但其實(shí)三星仍有機(jī)會(huì)。
三星指出，考量到智慧型手機(jī)廠也有整合單芯片(SoC) 之生產(chǎn)需求，故臺(tái)積電不太可能有足夠空間全面發(fā)展7 納米生產(chǎn)線，產(chǎn)能估計(jì)不足以滿足目前技術(shù)領(lǐng)先的幾間GPU 公司，因此依照推斷，將有些廠下一代芯片也將導(dǎo)入7 納米制程，并交由三星生產(chǎn)。
在三星這場(chǎng)簡(jiǎn)報(bào)會(huì)議上，三星估計(jì)，未來(lái)該公司的7納米技術(shù)將應(yīng)用在網(wǎng)路和汽車(chē)芯片領(lǐng)域，但市場(chǎng)人士多有質(zhì)疑，三星7納米制程僅能獲網(wǎng)路、汽車(chē)芯片采納，而非更為高效的GPU芯片市場(chǎng)，這意味著三星的7納米制程，很可能并不合乎Nvidia、AMD等芯片巨頭的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。