三星全环绕栅极晶体管设计将推迟到2022年 2纳米制程预计2025年出现

三星曾计划在今年开始制造更快、更高效的处理器,但技术进步的进展不如预期将使得全环绕栅极晶体管工艺的芯片将在2022年才能够出现。这家韩国电子巨头周三在其Samsung Foundry Forum上分享了这一转变的时间表。这一延迟意味着依赖三星的客户将不得不等待更长时间来利用这一领先技术。使用该公司服务的最大公司包括手机芯片设计商高通公司、服务器制造商IBM和三星公司本身。

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该公司现在计划在2022年上半年开始为客户生产第一批基于3纳米的芯片设计。与5纳米芯片相比,采用多桥通道场效应晶体管(MBCFET)的首个3纳米全门(GAA)工艺节点将使面积减少35%,性能提高30%,功耗降低50%。

不过,对这些客户来说,好消息是,三星还宣布了之后在下一代制造方面的进展,全面的工艺改进应该在2025年到来。三星表示,这应该会在芯片性能、电源效率和电子产品的小型化方面带来另一次进步。

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三星的芯片制造对手台积电在8月披露了类似技术的延迟,而英特尔正在推出自己的代工业务,作为旨在夺回被台积电和三星夺去的领导地位的恢复计划的一部分,该时间表的滑落稍微缓解了英特尔的压力。

全球范围看,处理器业务正面临着极大的压力,随着大流行病推动了个人电脑的销售、智能手机的使用以及数据中心的在线服务,对处理器的需求已经超过了制造能力。芯片短缺已经阻碍了个人电脑、游戏机、汽车和其他依赖全球电子供应链的产品的销售。

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三星代工企业高级副总裁Shawn Han说,根据三星与客户的沟通,处理器的短缺在2022年前不会缓解。他在三星论坛举办之前的一次简报会上说:"在我们看来,这将再持续六到九个月,尽管我们正在投资,其他代工供应商也在增加他们的产能。"

转向下一代制造技术是异常复杂的。芯片是由被称为晶体管的数十亿个电子元件组成的,每一个都比一粒灰尘小得多。芯片制造厂,即晶圆厂,在硅片上蚀刻电路图案,其过程需要几十个步骤,耗时数月。

通常而言计算芯片的进展来自于晶体管的微型化,更多的晶体管可以挤在一个芯片上,提高其速度并降低其功耗。三星的下一代工艺,它称之为3GAE,采用了一种被称为"全环绕栅极晶体管"(GAA)的技术。这是该技术的一个早期版本。

在2023年,三星预计将通过一个名为3GAP的更成熟的版本达到高产量。名字中的3指的是3纳米的测量,虽然不再与芯片电子的尺寸直接相关,但它是制造方法进步的一个标签。

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然后在2025年,该公司计划转向第二种更先进的全门控技术,它称之为2GAP。这种制造方法将是三星2纳米的第一代产品。

随着芯片变得越来越复杂,它们往往也变得越来越昂贵,这就是为什么许多芯片买家坚持使用GlobalFoundries等公司的旧的、更便宜的制造工艺,但三星相信它能使新的制造工艺在经济上对客户具有吸引力。

"即使GAA是一项困难的技术,我们仍将努力降低每个晶体管的成本,"三星代工战略团队负责人Moonsoo Kang说。"这一趋势将继续下去"。

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