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三星将于2022年上半年开始量产3nm芯片

2021-10-08 16:00:07 EDN China 阅读:
三星表示3nm制程将推迟到2022年上半年量产。原因可能是三星担心如此早批量生产这些节点可能会导致较低的良率百分比,这将导致三星浪费无数资源向客户交付小批量晶圆,进一步加剧持续的芯片短缺。

今年上半年,三星宣布其3nm GAA工艺已成功流片(Tape Out),不久前,三星宣布将量产 3GAE(3nm Gate-All-Around Early)和 3GAP(3nm Gate-All-Around Plus)节点,从而带来令人难以置信的性能和能效提升。xOFednc

但是在10月7日举办的“Samsung Foundry Forum 2021”论坛活动上,三星表示3nm制程将推迟到2022年上半年量产。xOFednc

原因可能是三星担心如此早批量生产这些节点可能会导致较低的良率百分比,这将导致三星浪费无数资源向客户交付小批量晶圆,进一步加剧持续的芯片短缺。xOFednc

推迟量产将使三星能够建立稳固的基础,更早地完成实验过程,并以更快的速度向各种客户生产更多的晶圆。xOFednc

率先将GAA工艺引入到了3nm

虽然三星3nm的量产时间相比之前的规划有所延后,但是由于其率先将GAA工艺引入到了3nm当中,这也使得其3nm的性能有望领先于台积电依然基于FinFET(鳍式场效应晶体管)工艺的3nm工艺。xOFednc

传统的平面晶体管(Planar FET)通过降低电压来节省功耗,然而,平面晶体管的短沟道效应限制了电压的继续降低,而FinFET的出现使得电压得以再次降低,但随着工艺的继续推进,FinFET已经不足以满足需求。于是,GAA技术应运而生。xOFednc

典型的GAA形式——GAAFET是(Gate-all-around FETs)采用的是纳米线沟道设计,沟道整个外轮廓都被栅极完全包裹,代表栅极对沟道的控制性更好。相比之下,传统的FinFET 沟道仅3 面被栅极包围。GAAFET 架构的晶体管提供比FinFET 更好的静电特性,可满足某些栅极宽度的需求。这主要表现在同等尺寸结构下,GAA 的沟道控制能力强化,尺寸可以进一步微缩。xOFednc

不过,三星认为采用纳米线沟道设计不仅复杂,且付出的成本可能也大于收益。因此,三星采用了全新的GAA形式——MBCFET(Multi-Bridge-Channel FET,多桥-通道场效应管),采用多层堆叠的纳米片来替代GAAFET中的纳米线。xOFednc

三星表示,MBCFET可以在保留所有GAAFET优点的情况下,最小化复杂度。同时,MBCFET的设计可以兼容之前的FinFET技术,可以直接将为FinFET的设计迁移到MBCFET上,在不提升面积的情况下,提升性能。xOFednc

尽管三星声称其 3nm 技术与其 7nm LPP 节点相比将提供 35% 的性能提升和 50% 的功耗节省,但尚未确定它与台积电的 3nm 产品相比如何。xOFednc

尽管据报道苹果已经从台积电获得了最初的 3nm 芯片供应,但由于生产这种光刻技术的芯片带来的诸多问题,这家台湾制造商可能不得不推迟批量生产。xOFednc

从目前的信息来看,三星3nm的客户将包括手机芯片大厂高通、服务器芯片厂商IBM、GPU芯片厂商NVIDIA,以及三星自家的旗舰芯片。xOFednc

责编:DemixOFednc

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