Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

2nm proces TSMC přejde na MBCFET, sériová výroba cílí na rok 2024

K technologii MBCFET se upírají naděje uživatelů i výrobců, kteří nejsou příliš nadšeni z po-7nm éry přinášející generaci od generace nižší a nižší posuny v možnostech produktů…

Posledním velkým krokem, k němuž došlo ve světě polovodičové výroby, bylo nasazení FinFET (3D) tranzistorů. Samostatní výrobci jako TSMC, Samsung a GlobalFoundries tuto technologii nasadili po 20nm generaci, tedy se 14/16nm výrobou. Intel již na 22nm generaci, což mu přineslo nezanedbatelný náskok. S 32nm (SOI) generací ho ještě neměl, výkonný 32nm SOI proces měla i GlobalFoundries, byť o něco později. Aby konstatování o 22nm procesu Intelu nevyznívalo tak, že časné nasazení nové technologie musí být vždy výhrou, vzpomeňme na patálie s 10nm výrobou Intelu (nové materiály) nebo nešťastnou snahu Samsungu nasadit EUV od první generace 7nm procesu.

Samsungem můžeme pokračovat i v kontextu snah o nasazení technologie MBCFET. O co jde. Planární procesy (28nm, 20nm a starší) využívaly konstrukci, kdy kanál (šedě) přiléhal k řídící elektrodě (bráně, gate - zeleně) pouze (jednou) plochou (proto „planární“) a kontakt by tudíž poměrně omezený.

Pro dosažení lepších vlastností procesu (nižší napětí, nižší odpor) bylo žádoucí tuto plochu zvýšit. Důsledkem toho byl vznik FinFET (3D) procesu, kdy byl kanál vyvýšen (proto „3D“) do podoby žebra procházející řídící elektrodou, čímž se zvětšila kontaktní plocha. I tomuto řešení postupem času dochází dech.

Novou myšlenkou proto bylo řešení GAA (Gate All Around), které mělo kanál transformovat do skupiny (řekněme) drátů plně obklopených řídící elektrodou, aby byla kontaktní plocha maximalizována. Jenže toto řešení narazilo na limity možností výrobních linek. Vznikl proto derivát GAA upravený tak, aby se vešel do možností výrobních linek. Tento derivát se označuje BMCFET a rozdíl tkví v tom, že kanály jsou zploštělé, širší („plíšky“ místo „drátů“). Jeden z rozměrů je tedy zvětšen, aby byl snáze zpracovatelný dostupnými výrobními technologiemi.

Samsung, který GAA a následně MBCFET nejvíce propagoval (spolupracoval na něm s IBM) původně plánoval jeho nasazení na 4nm procesu a spuštění rizikové výroby v roce 2020. Tato rozhodnutí pocházela zhruba z doby 2016-2017. Následně ale dospěl k názoru, že se 4nm procesem bude na MBCFET ještě příliš brzo, nasazení nové technologie posunul na 3nm proces (a nakonec - zhruba v polovině letošního roku - celý 4nm proces, bez ohledu na použitou technologii, zrušil).

Společnost TSMC šla opačnou cestou a letos na jaře potvrdila, že její 3nm proces zůstane na klasické FinFET architektuře. V srpnu ohlásila (rovněž FinFET) 4nm výrobu. Nyní se dozvídáme, že již dříve avizovaná 2nm výroba bude první generací, která na linkách TSMC využije MBCFET tranzistory. Potvrzuje se i náš odhad, že by sériová výroba mohla začít v roce 2024. Konkrétně tedy riziková výroba ve druhé polovině roku 2023 a sériová někdy během roku 2024. Zahájení sériové výroby obvykle znamená výrobu čipů pro Apple, první produkty pro desktop tak nemá smysl očekávat dříve než v roce 2025 (pokud vše půjde dobře).

Přestože to zatím tak nevypadá v desktopu si nyní můžeme pořídit výkonný Ryzen 9 3950X, zanedlouho i Ryzeny 5000 a k tomu GeForce RTX 3000 nebo Radeony z řady Navi 2x / RX 6000, velmi brzy začne výrobním procesům docházet dech. 5nm generace TSMC sice jakž takž snižuje plochu (ne tolik jako obvyklé plné generace, ale stále docela dost), ale dopad na spotřebu a výkon je nízký. 3nm proces přinese malý posun i co do snížení plochy (logiku zmenšuje ještě docela rozumě, ale SRAM, která je v moderních čipech zastoupena nemalým množstvím, téměř vůbec). To se odrazí i na nižších posunech (nižší nárůst výkonu, nižší pokles spotřeby, nižší pokles snižování nákladů = vyšší cena výkonných produktů) budoucích generací hardwaru. Nasazení MBCFET v tomto kontextu působí jako naděje do budoucnosti (ne zase tak vzdálené), takže jak bude vypadat hardware po roce 2025, bude z velké části záviset na tom, jak dopadnou MBCFET procesy.

Tagy: 
Zdroje: 

Diskuse ke článku 2nm proces TSMC přejde na MBCFET, sériová výroba cílí na rok 2024

Úterý, 29 Září 2020 - 14:35 | Dan8 | Na druhou stranu ten gate má určitou kapacitu,...
Úterý, 29 Září 2020 - 13:27 | Mali | Odpovedel jste si sam temi uvozovkami ;-)
Úterý, 29 Září 2020 - 12:35 | Pajka | vypadá to tak, že je ten čip hnanej, až na dřeň...
Úterý, 29 Září 2020 - 12:09 | Peter Fodrek | Lenže 10nm mal byť kremíkový koniec Intel: 10...
Úterý, 29 Září 2020 - 11:52 | Peter Fodrek | Dúfam, že nehovoríte o bázových prúdoch,,, Tu...
Úterý, 29 Září 2020 - 11:44 | Dudo | preto teraz v nových ovládačoch zrazila power...
Úterý, 29 Září 2020 - 11:30 | Lewitor | Díky, dokáže někdo říct, o kolik procent a v...
Úterý, 29 Září 2020 - 11:07 | Mali | AMD tehdy zdimala 28nm. Ale spis nez proces,...
Úterý, 29 Září 2020 - 10:16 | Wendak | RTX3080, je o tom už dost článků. Nvidia nejspíš...
Úterý, 29 Září 2020 - 10:12 | Palomino | Ironie? Zbavování kurvítek nehrozí. Spíš i...

Zobrazit diskusi