目前全球能夠量產的最先進製程為 5nm,而台積電將準備於明年量產 3nm 製程。台積電採用的是 FinFET 電晶體技術,而 Samsung 則選擇了 GAA 技術,而日前 Samsung 已成功流片了 3nm GAA 晶片,邁出了關鍵一步。
在 3nm 製程上,Samsung 發展得比較激進,直接選用了新一代技術「GAA (環繞閘極電晶體)」,透過使用納米材料設備製造出了 MBCFET (Multi-Bridge Channel FET 多橋通道場效電晶體),此技術可以顯著提升電晶體的效能,主要取代 FinFET 電晶體管。
據 Samsung 之說法,與 5nm 製程相較,3nm GAA 技術的邏輯面積效率提高了 35% 以上,功耗降低 50%,效能卻提高約 30%。
Samsung 早於 2019 年就即公佈了 3nm GAA 技術的 PDK 物理設計套件標準。而此次 3nm 晶片流片是與 Synopsys 合作完成,雙方聯合驗證了此製程的設計、生產流程,是 3nm GAA 技術的里程碑。不過 Samsung 與 Synopsys 皆未透露此次驗證的 3nm GAA 晶片詳情,官方僅表示 GAA 架構改進了靜電特性,提高了效能、降低了功耗。
這次成功流片,意味著 3nm GAA 製程離量產又近了一步,不過最終的進度依然難說。Samsung 曾指出將於今年就能量產,後來延後至 2022 年,而從目前情況而言,明年台積電 3nm 製程量產時,Samsung 3nm 是否同時能準備好,仍是未知知數,但很大機會還未能準備完成。