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三星稱2021年開始量產3nm晶片：性能提高35%，能耗降低50%

2020-11-05

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智東西（公眾號：zhidxcom）編 | 王小溪

導語：三星將於2021年推出3nm GAA晶片，相比7nm晶片，新晶片性能將會提高35%，功耗將降低50%。

智東西5月15日消息，據外媒報導，三星將在2021年將面向市場推出其「環繞式柵極（Gate All Around，GAA）」處理器技術。

該公司將GAA技術視為7nm節點之後取代FinFET電晶體的新一代候選技術，此技術能讓晶片性能比7nm晶片提高35％，能耗降低50％。

據稱，搭載此項技術的首批3nm三星智慧型手機晶片將於2021年開始批量生產。

而對於性能要求更高的晶片（如圖形處理器和數據中心的AI晶片）將於2022年量產。

三星的GAA技術將領先台積電（TSMC）12個月、領先英特爾兩三年，成為其與競爭對手英特爾和台積電在競爭過程中的重要優勢。

一、三星GAA技術讓晶片更小更快

三星在加州聖克拉拉舉行的晶圓代工論壇（Foundry Forum）上宣布，這項GAA技術能夠對晶片核心電晶體進行重新設計和改造，使其更小更快。

國際商業策略公司（International Business Strategies）執行長Handel Jones表示，三星強大的材料研究項目正在取得成效。

他說：「三星GAA技術領先於台積電大約12個月，而英特爾可能會比三星落後兩三年。

」

三星取得的進展將使摩爾定律所規定的進度延長，它將確保我們的手機、手錶、汽車和家庭能夠更加智能化。

三星代工業務營銷副總裁Ryan Lee表示：「GAA技術將標誌著我們代工業務的新時代。

」

二、什麼是GAA技術？

幾十年來，微型電子開關電晶體一直是構建CPU的基石，它通過控制電流的開關讓晶片具備處理數據的能力。

縮小電晶體是晶片取得進步的關鍵。

在電晶體中，柵極可以控制電流是否流過溝道。

在早期的設計中，柵極被安裝在通道頂部，但是較新的設計將通道變成了鰭型，柵極被平放下來。

傳統FinFET的溝道僅三面被柵極包圍，而GAA以納米線溝道設計為例，溝道的整個外輪廓都被柵極完全包裹住，意味著柵極對溝道的控制性能更好。

與一些人設想的圓形納米線性形狀的鰭片不同，三星採用的是納米板片形狀的鰭片。

Lee說針對智慧型手機和其他移動設備的首批3nm晶片將於2020年進行測試，於2021年開始量產。

而對於性能要求更高的晶片（如圖形處理器和數據中心的AI晶片），將於2022年量產。

英特爾和台積電並未立即評論此事。

三、「小」無止境

人們可以從很多方面去推進處理器的進步，但縮小電路元件的尺寸是最為關鍵的方面。

如今三星製造的晶片已經使用了7nm的工藝。

Lee表示，三星正在改進7nm工藝，讓晶片可以採用6nm、5nm和4nm的工藝。

GAA技術可以讓讓三星將電路縮小到3nm。

不過，「小」無止境，Lee預測，GAA技術有望讓電路改進到2nm甚至是1nm。

他預計，在未來電路元件的尺寸會更小：「我確信將有超過1納米的新技術。

儘管我不確定它會是什麼樣的結構，但它總會出現。

」

三星的5nm晶片有望在2020年上市。

該公司之前發布了早期的生產工具，因此客戶也可以開始設計和調整3nm的晶片。

結尾：3nm晶片性能好、功耗低，但價格更貴

在處理器製造的輝煌時代，新一代技術將帶來更小更快的晶片，而不會增加功耗。

三星將於2021年推出的3nm晶片，能讓性能提高35％的同時將功耗降低50％。

不過，世上安得三全法，新的晶片在性能、功耗上都將有很大的改善，在價格上，3nm晶片將會讓買家躊躇一把。

正如三星即將推出的5nm晶片將比目前的7nm晶片貴，3nm晶片將比之前歷代晶片更貴一些。

文章來自：CNET

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三、「小」無止境

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