iPhone 6S晶片門讓我們關注到一個詞：FinFET

【螃蟹科技】近期外媒爆出了採用不同版本A9晶片的蘋果iPhone 6S在性能與功耗上有所區別。

具體來說就是採用三星14nm FinFET工藝的A9晶片iPhone 6S性能不如採用台積電16nm FinFET工藝A9晶片的iPhone 6S，並且前者的續航比後者短了2小時！這不光把蘋果推到了風口浪尖上，同時三星與台積電兩家的技術也引發了大家的熱議，我們可以看到很多不同的分析和觀點。

可今天，編輯想借勢跟大家聊聊FinFET。

FinFET是一個非常專業的名詞，它的全稱為Fin Field-Effect Transistor，中文名稱叫鰭式場效電晶體，最早用上這一技術的產品是英特爾2012發布的第三代酷睿處理器。

也許您會覺得英特爾好像沒宣傳過這東西，那是因為英特爾為它起了一個形象的名字——3D 三柵極電晶體技術。

就像英特爾對這一技術的描述，這種結構是立體的，是集成電路在結構上的重大突破！學習電子相關專業的同學都知道，在集成電路中使用最為廣泛的電晶體為CMOS，它具有源極(Source)、柵極(Gate)和漏極(Drain)三極，其基本的結構如上圖中左側所示，電晶體的溝道位於柵極下方，溝道為平面2D結構，平行於矽襯底，這種設計被稱為MOSFET。

到目前為止這種2D的平面結構已經使用超過40年！從早期的0.18微米、0.13微米，進步到90納米、65納米、45納米、32納米。

而這些數字所指的就是柵極(Gate)的寬度，每一次的技術升級都是要把它做得小，從而讓整個集成電路變得更小。

但是問題來了，柵極(Gate)的寬度越窄，源極(Source)與漏極(Drain)的距離就越近，柵極(Gate)下方的氧化物也越薄，電子容易偷偷溜過去產生漏電流。

除此以外，柵極(Gate)的寬度越窄，它與通道之間的接觸面積越小，削弱了柵極(Gate)對通道的影響力。

那麼通過什麼方法來改善這些問題呢？於是FinFET出現了。

FinFET結構的溝道位於垂直於矽襯底的鰭(Fin)中，溝道所在位置的鰭周圍被三個柵極(Gate)從三個方向所包圍起來，這樣的設計可更好的控制電晶體的開關、最大程度有效利用電晶體開啟狀態時的電流(實現最佳性能)，在關閉狀態時最大程度減少電流(降低漏電)。

既然FinFET這麼好，為啥現在才開始大規模使用呢？這是最近才被發明的嗎？當然不是，通過百度百科可以查到：該項技術的發明人是加州大學伯克利分校的胡正明（Chenming Hu）教授，現為美國工程院院士。

2000年憑藉FinFET獲得美國國防部高級研究項目局最傑出技術成就獎。

也就是說這東西15年前就有了。

不過那時候的製程沒有那麼先進，通過技術改良還可以繼續沿用平面2D結構，但到了20nm的時候，傳統結構已經hold不住了。

所以2012英特爾處理器從32nm升級到22nm的時候，順帶也升級了電晶體的結構，於是英特爾成為了世界上第一個將FinFET商用的企業！同時這一技術也讓摩爾定律得以延續。

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