Если вы хотите разобраться в ключевом компоненте вычислительной техники - от современных смартфонов до мощных настольных ПК - вам необходимо разобраться в технологии FinFET.
Что такое FinFET?
FinFET - это технологическая инновация, которая позволила производителям микросхем, таким как Samsung, TSMC, Intel и GlobalFoundries, разрабатывать еще более компактные и мощные электрические компоненты.
Это настолько важная часть современного дизайна микросхемы, что она используется в маркетинге технологических узлов, на которых они основаны. Одним из примеров является 7-нанометровый техпроцесс FinFET, лежащий в основе процессоров AMD Ryzen третьего поколения. В последние годы Nvidia использовала 16-нм технологию FinFET от TSMC и 14-нм технологию FinFET от Samsung в своих видеокартах серии 10, построенных на архитектуре Pascal.
Технический анализ технологии FinFET
На техническом уровне FinFET, или полевой транзистор с ребрами, представляет собой особый тип металлооксидно-полупроводникового транзистора (MOSFET). Он имеет структуру с двойным или тройным затвором, которая обеспечивает гораздо более быструю работу и большую плотность тока, чем традиционные конструкции. Это также приводит к более низким требованиям к напряжению, что делает конструкцию FinFET гораздо более энергоэффективной.
Хотя первый транзистор FinFET был разработан в 1990-х годах под названием транзистор с обедненным каналом или DELTA-транзистор, термин FinFET был придуман только в начале 2000-х годов. Это своего рода аббревиатура, но «плавниковая» часть названия была предложена потому, что области истока и стока MOSFET образуют ребра на кремниевой поверхности, на которой он построен.
Коммерческое использование FinFET
Первое коммерческое использование технологии FinFET было связано с 25-нанометровым транзистором, созданным TSMC в 2002 году. Он был известен как дизайн «Omega FinFET», и в последующие годы эта идея получила дальнейшее развитие, включая вариант Intel Tri-Gate, который был представлен в 2011 году с его 22-нм микроархитектурой Ivy Bridge.
AMD также утверждала, что работала над аналогичной технологией в начале 2000-х, хотя на самом деле ничего из этого не материализовалось. Когда в 2009 году AMD отказалась от своих активов в GlobalFoundries, подразделения по производству продуктов и их производству были навсегда разъединены.
Начиная с 2014 года, все основные производители микросхем, включая GlobalFoundries, начали использовать технологию FiNFET, основанную на 16-нм и 14-нм технологиях, в конечном итоге уменьшив размер узла до 7-нм с последними итерациями.
В 2019 году дополнительные технологические достижения позволили еще больше сократить длину вентилей FinFET до 7 нм. В течение следующих нескольких лет мы можем даже увидеть 5-нм техпроцесс для более мощных и эффективных процессоров, графических карт и систем на кристалле (SoC). Однако в большинстве случаев эти размеры узлов приблизительны и не всегда напрямую сопоставимы с последними 7-нм технологиями TSMC и Samsung, которые, как говорят, примерно сопоставимы с 10-нм техпроцессом Intel.
