英特爾10nm還沒量產(chǎn) 三星3nm就要來了
上周的英特爾投資者日上,英特爾方面透露了公司10nm芯片一再延期的原因,并宣稱將于2021年發(fā)布7nmGPU(詳見雷鋒網(wǎng)此前報道)。
然而,就在近日的SFF(SamsungFoundryForum)美國分會上,三星表示,該公司也將在2021年推出一款突破性的產(chǎn)品——這款產(chǎn)品基于3nmGAA(gateallaround)工藝;性能提高35%,功耗降低了50%,芯片面積縮小45%。
不過,相關(guān)負責人對3nm的前景感到樂觀,他表示成本正在逐步下降。
3nm要靠GAA技術(shù)來實現(xiàn)
幾十年來,晶體管一直是處理器的基本組成部分,而縮小晶體管的體積則是衡量芯片進步的關(guān)鍵因素。但近年來,芯片行業(yè)一直難以克服極端小型化帶來的挑戰(zhàn)。
三星的新產(chǎn)品集成了GAA技術(shù),能夠?qū)π酒诵木w管進行重新設(shè)計和改造,使其更小更快。
其實,在早期的設(shè)計中,芯片電路中的電流一直由通道頂部的“閘門”來控制,但GAA不同——這種技術(shù)利用特定的材料將整個電流通道包裹起來,類似于一種3D結(jié)構(gòu),比之前的“閘門”復雜得多。
一些人設(shè)想GAA晶體管通道是一種叫做納米線的小圓柱體,但是三星的設(shè)計使用了一種叫做納米片的平坦通道。
國際商業(yè)戰(zhàn)略咨詢公司的CEOHandelJones說:
三星的研究項目初見成效,它在GAA方面領(lǐng)先臺積電大約12個月;而英特爾可能落后三星兩到三年。三星的突破可能會超出摩爾定律的預期,進一步讓我們的手機、手表、汽車和家居設(shè)備變得更智能。
三星代工業(yè)務(wù)營銷副總裁RyanLee也在本次大會上表示,GAA將標志著三星代工業(yè)務(wù)進入一個全新的時代;而三星的新產(chǎn)品也有望成為其與英特爾和臺積電競爭過程中的關(guān)鍵一步。
三星3nm的工藝路線圖
在本次的SFF上,三星表示,第一批3nm芯片針對智能手機以及其他移動設(shè)備,將于2020年進行測試,2021年量產(chǎn)。而對于性能要求更高的芯片,如圖形處理器和數(shù)據(jù)中心的AI芯片,將于2022年到來。
英特爾和臺積電目前沒有對此事置評。
迄今為止,三星制造的芯片已經(jīng)可以使用7nm工藝;但它也沒有止步于此,仍在持續(xù)不斷地對7nm進行改進,將電路縮小到6nm,5nm,甚至4nm;不過,三星現(xiàn)階段的最終目標是利用GAA技術(shù)將電路縮小到3nm。
RyanLee也對三星芯片的未來作了預測:
GAA的發(fā)展可能會讓2nm,甚至是1nm的工藝成為可能,雖然我們還不確定那會是怎樣的結(jié)構(gòu),但我們堅信會有這樣的技術(shù)出現(xiàn)。
不得不承認,RyanLee的預測確實十分大膽,不過從實際情況來看,芯片制造商幾十年來一直在擔心芯片小型化過程中會遇到的障礙。
就像人們曾經(jīng)將芯片制程從0.13微米改稱為130納米一樣,人們現(xiàn)在突破了極限;或許在將來,芯片廠商們會向更微小的單位進軍,比如皮米(微微米)。
3nm成本可能讓人卻步
三星多年來一直在生產(chǎn)芯片,但在2017年,為了除三星電子以外的客戶,該公司將旗下的代工部門拆分為單獨的業(yè)務(wù)。因此,像高通這樣的公司開始和三星合作,并依靠三星制造了驍龍730和驍龍730G芯片。
在處理器制造的輝煌時期,新一代技術(shù)將帶來更小、更快的芯片,而不會增加功耗。如今,這三種好處很難兼得。
不過,客戶在選擇三星的3nm工藝時仍然會猶豫,因為它很貴。就像三星的5nm芯片比目前的7nm稍貴一些一樣,3nm在定價時也會比5nm更貴。
不過,相關(guān)負責人對3nm的前景感到樂觀,他表示成本正在逐步下降。
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