3GAE: Samsungs 3-nm-Node soll 50 Prozent sparsamer sein

Es wäre der größte Schritt der vergangenen Jahre: Das 3GAE genannte 3-nm-Fertigungsverfahren von Samsung Foundry soll viel kleinere Chips bei deutlich höherer Geschwindigkeit und vor allem drastisch reduzierter Leistungsaufnahme erzielen. Ein Test-Tape-Out existiert.

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Gate-All-Around-Fet im Vergleich
Gate-All-Around-Fet im Vergleich (Bild: Samsung)

Samsung hat das 3GAE genannte Fertigungsverfahren angekündigt und etwas näher als bisher erläutert. Die Abkürzung steht für 3 nm Gate All Around Fet Early, der Herstellungsprozess folgt auf diverse 7-nm- und 5-nm-Varianten. Samsung verwendet keine seit Jahren etablierten Finfets mehr, sondern nutzt Transistoren mit Nanosheets, um den Kanal komplett vom Gate zu umschließen.

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Das soll enorme Verbesserungen haben: Verglichen mit dem aktuellen 7LPP-Verfahren (7 nm Finfet Low Power Plus) verringert sich die Fläche eines Chips um 45 Prozent, zudem soll die Geschwindigkeit um 30 Prozent steigen oder sich die Leistungsaufnahme halbieren. Einer der Kunden für 7LPP ist Qualcomm, der Snapdragon 855 wird in diesem Node gefertigt. Seit April 2019 gibt es das Process Design Kit (PDK) v0.1 für 3GAE, die Partner können also ihre Chips planen. Samsung selbst hat ein Test-Design mit 3GAE bereits zum Tape-Out gebracht.

Bei bisherigen Finfet-Transistoren wurde der Channel - also der Übergang von Source zu Drain - von drei Seiten vom Gate umfasst, weshalb Intel seinen damals 22-nm-Node auch als Tri-Gate-Technik bezeichnet hat. Bei GAA-Fet-Transistoren hingegen wird der Channel unter anderem aus Nanowires geformt, weshalb das Gate ihn komplett umschließt - eben als Gate All Around. Samsungs eigene Implementierung heißt MBCFET (Multi-Bridge-Channel-Fet): Sie verwendet vertikale gestapelte plane Nanosheets für mehr Oberfläche und ergo einen laut Hersteller besseren Elektronenfluss. Das soll in einer höheren Geschwindigkeit und gestiegenen Effizienz resultieren.

3GAE ist zu bisherigen Tools kompatibel, weshalb Partner daher Samsung zufolge schnell und preiswert von Finfet- auf GAAF-Designs wechseln können. Bisher hatten die Südkoreaner den Prozess für 2021 geplant. Vorher soll im zweiten Halbjahr 2019 die Serienfertigung von 6 nm anlaufen und im ersten Halbjahr 2020 von 5 nm. Beide Nodes sind verbesserte Versionen von 7 nm, also Finfets mit extrem ultra-violetter Strahlung (EUV).

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  • Roadmap der Fertigungsprozesse (Bild: Samsung Foundry)
  • Aktuelle Nodes im Überblick (Bild: Samsung Foundry)
Roadmap der Fertigungsprozesse (Bild: Samsung Foundry)


wonoscho 15. Mai 2019

Sorry, habe den Artike offensichtlich nicht aufmerksam genug gelesen. War der Meinung...

Eheran 15. Mai 2019

Da es sich nicht um einzelne Atome, sondern einen Kristall handelt, ist die korrekte...



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