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三星宣布5nm、4nm、3nm工艺!全新晶体管架构

手机技术资讯2021-10-12 11:55:14

来源:内容来自快科技,威锋网,转载自半导体观察,谢谢。


这两年,三星电子、台积电在半导体工艺上一路狂奔,虽然有技术之争但把曾经的领导者Intel远远甩在身后已经是不争的事实。


在美国举行的三星工艺论坛SFF 2018 USA之上,三星更是宣布将连续进军5nm、4nm、3nm工艺,直逼物理极限!



其中,4 纳米工艺仍会使用现有的 FinFET 制造技术,这一制造技术在高通骁龙 845 和三星 Exynos 旗舰芯片中均有使用。但到了 3 纳米工艺结点,三星便开始抛弃 FinFET 技术,转而采用 GAA 纳米技术。

具体如下:


  • 7LPP (7nm Low Power Plus)

    三星将在7LPP工艺上首次应用EUV极紫外光刻技术,预计今年下半年投产。关键IP正在研发中,明年上半年完成。


  • 5LPE (5nm Low Power Early)

    在7LPP工艺的基础上继续创新改进,可进一步缩小芯片核心面积,带来超低功耗。


  • 4LPE/LPP (4nm Low Power Early/Plus)

    最后一次应用高度成熟和行业验证的FinFET立体晶体管技术,结合此前5LPE工艺的成熟技术,芯片面积更小,性能更高,可以快速达到高良率量产,也方便客户升级。


  • 3GAAE/GAAP (3nm Gate-All-Around Early/Plus)


Gate-All-Around就是环绕栅极,相比于现在的FinFET Tri-Gate三栅极设计,将重新设计晶体管底层结构,克服当前技术的物理、性能极限,增强栅极控制,性能大大提升。


三星的GAA技术叫做MBCFET(多桥通道场效应管),正在使用纳米层设备开发之中。


大家可能以为三星的工艺主要用来生产移动处理器等低功耗设备,但其实在高性能领域,三星也准备了杀手锏,大规模数据中心、AI人工智能、ML机器学习,7LPP和后续工艺都能提供服务,并有一整套平台解决方案。


比如高速的100Gbps+ SerDes(串行转换解串器),三星就设计了2.5D/3D异构封装技术。


而针对5G、车联网领域的低功耗微控制器(MCU)、下代联网设备,三星也将提供全套完整的交钥匙平台方案,从28/18nm eMRA/RF到10/8nm FinFET任君选择。 


同时,三星在补充发言中提到,“Key IP”将在 2019 年上半年实现交付,这就意味着某个客户的处理器芯片已经向三星下订单了,明年就能交付。


7nm芯片手机何时出?


关于7nm制程,今年年底之前可能会有基于三星 7 纳米工艺芯片的手机亮相吗?可能性或许不大,虽然高通新一代芯片骁龙 855 也将交给三星负责生产,但不要指望今年立马发布然后大规模量产,即便量产可能也要等到今年的第四季度末。


当然了,三星的 7 纳米工艺面对外开放代工,任何芯片厂商都有可能下单,包括自家的 Exynos 芯片。只不过,一些厂商的 7 纳米芯片可能更早运用到产品中,例如华为海思的麒麟芯片以及苹果的 A 系芯片。此前一直有消息称,华为即将发布的麒麟 980 芯片将基于 7 纳米工艺生产,而且就在下半年亮相,同时苹果的 A12 目前似乎已经开始试产,这些台积电代工的 7 纳米芯片,均有可能比三星更早进入市场。


其实,上边提到的这些工艺制程技术对于一般手机用户并不意味着什么,三星只是告诉我们现有的工艺技术可能还会延续几代产品,而对于未来更先进更小的工艺制程,则可能需要一些新的技术。那么,这些新的工艺制程又何时问世呢?如果三星的线路图不变的话,三星会在 2019 年生产 5 纳米芯片,2020 年生产 4 纳米芯片,2021 年生产 3 纳米芯片。


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