Samsung presenterar 3-nanometersteknik med ny transistordesign

Samsung presenterar att företaget nått en milstolpe i arbetet med kretstillverkning på 3 nanometer, och att kunder nu kan börja förbereda kretsdesigner för denna inför lanseringen år 2021.

Utöver att tillverka kända konsumentprodukter inom ett flertal produktkategorier tillhör Samsung också en av världens största kretstillverkare. Företaget utvecklar egna tillverkningstekniker och de nuvarande systemkretsarna i företagets Exynos-serie tillverkas på 8-nanometersteknik.

Samsung har även tekniker på 5 nanometer på gång, men företaget vilar inte utan presenterar nu även 3-nanometersteknik under halvledarkonferensen Samsung Foundry Forum. Detta handlar om en tidig version av ett produktionspaket (Product Design Kit) som kretstillverkare kan använda för att förbereda sina framtida kretsdesigner för 3-nanometertekniken.

Enligt Samsungs uppgifter ska kretsar tillverkade på 3-nanometerstekniken erbjuda en reducering av kretsyta med 45 procent jämfört med nuvarande tekniker på 7 nanometer. Den ska också kunna erbjuda reducering av energiförbrukning med 50 procent, eller 35 procent högre prestanda vid samma energiförbrukning.

SamsungFoundry_FETdesign.jpg

För att kunna krympa tillverkningstekniken till denna nivå har Samsung behövt överge den transistordesignen med FinFET-transistorer till förmån för något kallat Gate-All-Around (GAA). FinFET var ursprungligen lösningen för att krympa tillverkningstekniken bortom vad den traditionella planära transistortekniken tillät, något Intel använde för att kunna gå ned till 22 nanometer med Ivy Bridge och som bland annat TSMC följde upp med på 16 nanometer.

FinFET utvecklade den tidigare platta transistordesignen med att transistorns kommunikationskanal har kontakt med transistorgrindarna i vertikalt led, vilket gav FinFET-tekniken namnet 3D-transistorer. Även om transistorerna ökade kontaktytan vertikalt är de fortfarande begränsade till att skala i sidled, något som Samsungs GAA-teknik vidareutvecklar.

Som namnet antyder handlar Gate-All-Around om att transistorerna nu har kontakt på alla sidor om transistorgrindarna, det vill säga även på dess undersida. Det gör det möjligt att stapla transistorerna vertikalt och därmed kringgå de begränsade marginalerna hos FinFET-teknikens skalning i sidled.

SamsungFoundry3.jpg
SamsungFoundry2.jpg

Den nya transistortypen, som Samsung kallar GAA-baserad FET-design (GAAFET), kan implementeras på olika sätt. Den mest utrymmeseffektiva varianten kallas nanotråds-GAAFET. Den är mest komplicerad att använda, men dess utrymmeseffektiva design gör den särskilt lämpad för små energieffektiva kompakta kretsar.

En annan variant kallas nanoblad-GAAFET och här byggs transistorns kommunikationskanal som tunna blad. Detta gör kanalens volym större, och därmed inte lika energi- och utrymmeseffektivt, men i gengäld ska det ge bättre egenskaper för prestanda och skalning i större kretsdesigner. De nanoblad-baserade transistorerna kallas även Multi-Bridge Channel FET (MBCFET).

En fördel med nanoblad-tekniken är att den är väldigt flexibel jämfört med tidigare FinFET. Kretsdesigners kan välja att använda bredare nanoblad för bättre prestanda och större energiförbrukning, och vice versa med smalare nanoblad. I Samsungs tidiga produktpaket finns fyra bredder för nanobladen där kretsdesigners kan välja de egenskaper som passar bäst, men dessa är bara exempel på bredd och företag kan välja egen bredd efter behov.

Det Samsung presenterar idag är en alfaversion av produktionspaketet som får beteckningen 3GAE. Denna kommer revideras kontinuerligt i takt med att nya förbättringar och behov uppstår. Samsung planerar att ha de första kretsarna tillverkade på 3-nanometerstekniken under 2020, med första risktillverkningen sent samma år. Volymtillverkning väntas ske under 2021.

Läs mer om transistorteknik:

I butiken: SweClockers Logo Tee

Den legendariska SweClockers-gubben! Denna högtidsklädsel passar bäst att använda på särskilt minnesvärda dagar, såsom grafikkortslanseringar, och bör likt andra värdesaker förvaras i kassaskåp. Begränsad upplaga!

Köp här!

Kommentarer till artikeln

21 debattinlägg

Skicka en rättelse
0

Intel avtäcker Core i9-9900KS – turbofrekvens på 5,0 GHz över alla åtta kärnor

Inför årets upplaga av Computex-mässan i Taipei avtäcker Intel en ny processor i Core 9000-serien. Konkret handlar det om Core i9-9900KS med turboläge på 5,0 GHz för alla åtta kärnor. Läs mer

15

Gigabyte haussar SSD med PCI Express 4.0 och hastigheter nära 5 GB/s

Det börjar bli dags för den fjärde generationens PCI Express-gränssnitt med dubblerad bandbredd. Tillverkaren Gigabyte laddar därför upp med nya SSD-enheter och hastigheter uppemot 5 GB/s. Läs mer

27

SweClockers på plats för Computex 2019

Nästa vecka rivstartar Computex 2019 – världens största mässa för datorkomponenter. Det kommer att bli en kavalkad av hårdvarunyheter, så se till att hänga med täckningen här på SweClockers! Läs mer

28

Zotac Geforce GTX 1650 med låg profil hittar ut på webben

Arkitekturen Turing har genom Geforce GTX 1600-serien letat sig ned till en relativt strömsnål nivå. Nu avslöjar bilder en kommande lågprofils-modell av Geforce GTX 1650, signerad Zotac. Läs mer

37

EK Water Blocks släpper Lignum-serien – trätäckt hårdvara för vattenkylning

Stilfulla detaljer av trä är det genomgående temat för den nya produktserien Lignum, där EK Water Blocks uppgraderar befintliga vattenblock och kompressionsanslutningar med valnöt. Läs mer

27

Teknikstund: Välj rätt bildskärmskabel för Displayport och HDMI

Tack vare certifiering kan du välja rätt Displayport- och HDMI-kabel som fungerar med den bildsignal du tänkt köra. SweClockers guidar till vad som gäller när du väljer bildskärmskabel. Läs mer

34

Testpilot: 1More H1707 – Hifi-lurar till överkomligt pris

Uppstickaren 1More utmanar marknaden och siktar högt med hörlurarna H1707, som sticker ut genom tre säregna högtalarelement. Testpiloten Daniel "Dinoman" Ördén sätter paret på prov! Läs mer

38

RIME är gratis i Epic Games Store

Den som tilltalas av att lösa pussel i maklig takt i en spelvärld stöpt i vacker estetik bör bege sig till Epic Game Store som just nu bjuder på spelet RIME. Läs mer

I samarbete med Asus
24

Tävla och vinn Asus flaggskepp Zenfone 6 med massivt batteri

För att fira lanseringen av Zenfone 6 och lång batteritid arrangerar Asus en tävling för SweClockers medlemmar, som får chansen att vinna den nya flaggskeppsluren. Läs mer

63

Nvidia lockar med kort Geforce-relaterat videoklipp inför Computex

I en sexton sekunder lång videosekvens på Nvidias Geforce-kanal syns blott texten "super". Det kan handla om ett avtäckande under nästa veckas Computex-mässa. Läs mer

15

MSI bestyckar bärbara datorn Titan GT76 med stationär Core i9-processor

Den kommande bärbara speldatorn GT76 Titan får en skrivbordsklassad Core i9-processor, som enligt MSI ska kunna köras upp till 5 GHz för den våghalsige. Läs mer

55

TSMC: "Vår kretstillverkning åt Huawei påverkas inte av handelsblockaden"

Hårt ansatta Huawei får nu lite andrum då kretstillverkaren TSMC meddelar att deras samarbete med Huawei inte påverkas av den pågående handelsblockaden. Läs mer