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三星以“全方位”的速度提升技术击败了芯片竞争对手

三星的“门四周”晶体管设计三星代工

三星将在2021年将突破性的处理器技术推向市场。这是最基本的电子元件的基本改造,它将性能提高35%,同时将功耗降低50%。

三星周三在其三星铸造论坛活动上表示,这种被称为门的技术,或GAA,重新塑造芯片核心的晶体管,使它们更小更快。 当这些芯片于2021年问世时,它们将成为三星与竞争对手英特尔和台湾半导体制造公司(台积电)竞争的重要一步,以加速近年来为克服极端小型化的工程挑战而挣扎的芯片产业。

咨询公司国际商业策略公司(International Business Strategies)首席执行官汉德尔•琼斯(Handel Jones)表示,三星强大的材料研究项

他表示,“三星在GAA领先于台积电大约12个月。” “英特尔可能比三星落后两到三年。”

三星的进步将延长摩尔定律所规定的进度,确保我们的手机 ,手表,汽车和家庭能够更加智能化。 摩尔定律曾经预测的稳定改进已经步履蹒跚,而且最快的芯片价格高昂,其进展受到了损害,但至少在未来几年内,您可以期待更好的图形,更智能的人工智能和其他计算改进。

“周围的门将标志着我们代工业务的新时代,”加利福尼亚州圣克拉拉市的代工业务营销副总裁Ryan Lee表示,硅谷的核心也恰好是英特尔的家。

什么是门全能晶体管?

几十年来,基本的处理器构建块一直是晶体管,缩小它是芯片进步的关键。 可以打开和关闭晶体管,使电流流动或不流动 - 控制芯片如何处理数据和做出决策的状态变化。

在晶体管中,称为栅极的结构控制电流是否流过沟道。 在早期的设计中,门被安装在通道顶部,但是较新的设计将通道变成了翅片,门被垂下。 四周的门更进一步,用栅极材料完全包裹通道 - 这种3D结构比以前的平面设计更复杂。

一些人认为GAA晶体管通道是称为纳米线的微小圆柱体,但三星的设计使用称为纳米片的更平坦的通道 。

首批3nm芯片 - 针对智能手机和其他移动设备 - 将于2020年进行测试,批量生产将于2021年完成。对性能更高的芯片(如图形处理器和数据中心的AI芯片)的进一步改进应该会到来李说,在2022年的数量。

英特尔和台积电没有立即评论这个故事。

3纳米及以上

处理器的进步有很多方面,但缩小电子电路元件的尺寸是关键。 今天三星制造的芯片使用7纳米的特征--70亿分之一米。 为了比较,一条DNA链仅约2纳米。 Lee表示,三星正在改进7nm工艺,采用6nm,5nm和4nm变体,但GAA将让三星将电路缩小到3nm。

但那还不是全部。

Lee预测,GAA改进将导致2nm制造。 之后将是1nm的未来技术,然后,他预计,尺寸会更小。

“我确信将有超过1纳米的新技术,”李说。 “我不确定是什么样的结构,但它会出现。”

这是一个大胆的期望,尽管公平的芯片制造商一直担心数十年的小型化障碍。 也许我们必须转向皮米 - 万亿分之一米 - 因为我们曾经将芯片命名惯例从0.13微米转移到130纳米。

三星的5nm芯片有望在2020年上市 ,但现在可以制造原型。 该公司现在发布了早期的生产工具,因此客户也可以开始设计和调整3nm的芯片。

3nm芯片更贵

三星多年来一直在制造芯片,但在2017年,它将三星铸造部门拆分为一个独立的业务,以吸引除三星电子等集团之外的客户,后者开发了一些三星手机中使用的Exynos芯片。

因此,其他公司依赖三星的实力 - 比如高通 ,它依靠三星来制造新的高端Snapdragon 730和730G智能手机芯片 - 以及购买其产品的消费者。

在处理器制造的辉煌时代,新一代技术将带来更小更快的芯片,而不会增加功耗。 如今,很难获得所有三个好处。 即使我们这样做 - 正如三星承诺的3nm - 客户仍然可能犹豫不决,因为它很昂贵。

正如其即将推出的5nm芯片将比目前的7nm芯片贵一些,3nm芯片将比每个晶体管定价的前代产品“成为一点”。 李说,这些成本逐渐下降。

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