三星在去年年初就宣布他們攻克了3nm工藝的關(guān)鍵技術(shù)GAAFET全環(huán)繞柵極晶體管工藝,預(yù)計(jì)會在2022年正式推出這種工藝,目前關(guān)于此工藝的消息甚少。不過,近日外媒tomshardware報道稱三星在近日的IEEE國際集成電路會議上,首次公布了采用3nm工藝制造的SRAM存儲芯片,并透露了3GAE工藝的一些細(xì)節(jié)。
GAAFET其實(shí)有兩種,一種是使用納米線作為電子晶體管鰭片的常見GAAFET,另外一種則是以納米片形式出現(xiàn)的較厚鰭片的多橋通道場效應(yīng)電子晶體管MBCFET。兩種都在柵極材料所在側(cè)面上圍繞溝道區(qū),納米線與納米片的實(shí)現(xiàn)方式很大程度上取決于設(shè)計(jì),一般而言都用GAAFET來描述兩者。
GAAFET其實(shí)早在1988年就出現(xiàn)了,這種晶體管的結(jié)構(gòu)使得設(shè)計(jì)人員可以通過調(diào)節(jié)晶體管通道的寬度來精確地對其進(jìn)行調(diào)諧,以實(shí)現(xiàn)高性能或低功耗。較寬的薄片可以在更高的功率下實(shí)現(xiàn)更高的性能,而較薄/較窄的薄片可以降低功耗和性能。在FinFET上實(shí)現(xiàn)類似的設(shè)計(jì)時,工程師必須使用額外的鰭來改善性能。但是在這種情況下,晶體管通道的“寬度”只能增加一倍或兩倍,精度不是很好,有時效率很低。
三星表示,與7LPP工藝相比,3GAE工藝可在同樣功耗下讓性能提高30%,同樣頻率下能讓功耗降低50%,晶體管密度最高可提高80%。
三星展示了首個使用MBCFET技術(shù)的SRAM芯片,這個256Gb芯片的面積是56mm?,與現(xiàn)有芯片相比這個用MBCFET技術(shù)的寫入電壓降低了230mV,可見MBCFET確實(shí)能讓降低功耗。
SRAM其實(shí)是比較簡單的芯片,目前還沒有見到三星能用這種技術(shù)生產(chǎn)復(fù)制芯片的能力,但相信給些時間三星就能解決這問題,預(yù)計(jì)3nm MBCFET制程會在2022年投產(chǎn)。