Od nástupu FinFET tranzistorů se v polovodičové výrobě v architektuře tranzistoru nic moc zásadního nezměnilo. Připomeňme, že FinFET ohlásil Intel v roce 2009 a na trh dostal roku 2011 s generací Ivy Bridge. Šlo o 22nm technologii. Takty sice nebyly tak vysoké jako u staršího 32nm procesu postaveném na technologii SOI, ale energetické nároky byly podstatně snížené. To bylo zároveň naposledy, kdy Intel mezigeneračně snížil spotřebu svých procesorů. TDP šlo z 95 wattů na 77 wattů a výkon stoupl, byť ne o mnoho.

TSMC přinesla FinFET tranzistory ze zakázkových výrobců jako první. Šlo o 16nm výrobu zahájenou v roce 2013. Ač jde zdánlivě o dávnou historii, derivát tohoto procesu, nazývaný 12nm, je i ve světě PC GPU stále v permanenci a můžeme se s ním setkat dokonce i u novinek jako je GeForce GTX 1630 (a další produkty generace Turing).

Od té doby nedošlo k žádné vysloveně zásadní změně, snad jen k nasazení EUV litografie, ale ta se netýká architektury tranzistoru jako takové, jde spíše o technologický postup výroby.

Protože je se zpomalujícím vývojem procesů další změny typu FinFET velmi žádoucí (energetické nároky všech čipů mezigeneračně rostou, byť se výrazně zlepšuje energetická efektivita architektur), je k technologiím z rodiny GAA upírána značná pozornost. Samsung se proto pokusil s vlastní verzí GAA nazvanou MBCFET.

• Samsung ohlásil 3nm MBCFET proces nové generace

Původně ji plánoval nasadit již na 4nm procesu (nějakou dobu se šuškalo i cosi o 5nm výrobě), ale nakonec se rozhodla pro 3nm generaci. Pomineme-li vyloženě historické plány, očekával v roce 2019, že zkušební (riziková) výroba bude dostupná 2020 a velkokapacitní 2021. Pokud se podíváte na dnešní datum a nadpis článku, je zřejmé, že plány nabraly jistý skluz. To se ostatně čekalo:

• 3nm (GAA) proces Samsungu čeká další odklad, oproti TSMC asi neobstojí ²⁰²¹
• Výtěžnost 3nm procesu Samsungu je ještě horší než u 4nm výroby ²⁰²²

Nyní Samsung odeslal první várku komerčně vyráběných 3nm (GAA / MBCFET) čipů. Čím už se tolik nechlubí, je fakt, že nejde o SoC pro mobilní telefony, nejde ani o x86 CPU nebo GPU. Jde o malou várku kryptotěžebních čipů pro čínského zákazníka. Toho Business Korea označuje jako „nespolehlivého odběratele“, protože při současném stavu trhu s kryptoměnami nelze očekávat, že bude v odběru čipů pokračovat (přinejmenším ne v objemech, které by pro Samsung mohly být zajímavé).

Samsung 3nm GAA / MCBFET wafer

Půl dekády očekávaná technologie je tedy na světě, je komerčně dostupná a čipy s ní vyrobené byly vyexpedované. Dopad na svět IT je ale nyní nulový a nic nesignalizuje, že by se v dohledné době mohl podstatně zvýšit. Samsung měl totiž značné potíže již s 5nm a 4nm procesy, které odradily jejich rané zákazníky. Např. 4nm proces totiž dosahoval přinejlepším provozních vlastností 6nm výroby TSMC, přičemž výtěžnost byla podstatně horší. Zákazníci tak vidí v dalším (3nm) procesu Samsungu riziko, navíc umocněné nasazením nové neodzkoušené technologie (GAA / MBCFET).

Dosud tak není znám jediný významný zákazník, který by si od Samsungu objednal výrobu ARM SoC, x86 procesoru nebo grafického jádra. Předpokládá se, že by Samsung sám mohl proces využít pro Exynos 2300, jádro nadcházející řady telefonů Galaxy S23. Existují spekulace, že by Google mohl využít 3nm výrobní linky Samsungu pro Tensor čip rodiny Pixel.

Případně by mohl názor změnit Qualcomm (který od Samsungu odešel), pokud by se 3nm proces TSMC nevyvíjel dobře. Troufám si však tvrdit, že pokud 4nm proces Samsungu provozními vlastnostmi konkuroval 6nm procesu TSMC, tak na tom 3nm proces Samsungu nebude podstatně lépe než 4nm procesy TSMC. Nemluvě o FinFLEX optimalizacích 3nm procesu, kterými TSMC vychází vstříc požadavkům zákazníků s velmi odlišnými prioritami (výrazné optimalizace pro nízkou spotřebu i pro vysoký výkon).

• Přelomové FinFLEX od TSMC: Tři způsoby optimalizace tranzistorů v jediném čipu

Pokud tedy Samsung s 3nm GAA / MCBFET vysloveně nečekaně nezaexceluje, nelze očekávat ani příliv zákazníků, ani že tento - byť technologicky přelomový proces - jakkoli významně ovlivní situaci ve světě IT.