Jeśli chcesz zagłębić się w kluczowy element technologii komputerowej - od nowoczesnych smartfonów po wysokiej klasy komputery stacjonarne - musisz zrozumieć technologię FinFET.
Co to jest FinFET?
FinFET to innowacja technologiczna, która umożliwiła producentom chipów, takim jak Samsung, TSMC, Intel i GlobalFoundries, opracowywanie coraz mniejszych i wydajniejszych komponentów elektrycznych.
Jest to tak ważna część nowoczesnego projektowania chipów, że jest wykorzystywana w marketingu węzłów procesowych, na których są oparte. Jednym z przykładów jest 7-nanometrowa (nm) technologia procesu FinFET w rdzeniu trzeciej generacji procesorów AMD Ryzen. W ostatnich latach Nvidia wykorzystywała technologię 16 nm FinFET firmy TSMC oraz technologię 14 nm FinFET firmy Samsung w swoich kartach graficznych z serii 10 opartych na architekturze Pascal.
Awaria techniczna technologii FinFET
Na poziomie technicznym FinFET lub tranzystor polowy z żebrami jest szczególnym rodzajem tranzystora półprzewodnikowego z tlenku metalu (MOSFET). Posiada konstrukcję podwójnej lub potrójnej bramki, która umożliwia znacznie szybszą pracę i większą gęstość prądu niż tradycyjne konstrukcje. Prowadzi to również do niższych wymagań dotyczących napięcia, dzięki czemu konstrukcja FinFET jest znacznie bardziej energooszczędna.
Chociaż pierwszy projekt tranzystora FinFET został opracowany w latach 90. XX wieku pod nazwą Tranzystor DELTA (Depleted Lean-channel Transistor) lub tranzystor DELTA, dopiero na początku XXI wieku ukuto termin FinFET. Jest to swego rodzaju akronim, ale część nazwy „płetwy” została zasugerowana, ponieważ zarówno źródło, jak i region drenażu tranzystora MOSFET tworzą żebra na powierzchni krzemowej, na której jest zbudowany.
Użycie komercyjne FinFET
Pierwszym komercyjnym zastosowaniem technologii FinFET było zastosowanie 25-nanometrowego tranzystora stworzonego przez TSMC w 2002 roku. Był znany jako projekt „Omega FinFET”, a kolejne iteracje tego pomysłu pojawiły się w następnych latach, w tym wariant Intela Tri-Gate, który został wprowadzony w 2011 roku z mikroarchitekturą 22 nm Ivy Bridge.
AMD również twierdziło, że pracuje nad podobną technologią na początku 2000 roku, chociaż tak naprawdę nic z tego nie wynikało. Kiedy AMD sprzedało swoje udziały w GlobalFoundries w 2009 roku, ramiona firmy związane z produktami i produkcją zostały na stałe odcięte.
Począwszy od 2014 r., wszyscy główni producenci chipów - w tym Global Foundries - zaczęli używać technologii FiNFET opartej na technologii 16 nm i 14 nm, ostatecznie zmniejszając rozmiar węzła do 7 nm w najnowszych iteracjach.
W 2019 roku dodatkowe postępy technologiczne pozwoliły na jeszcze większe skrócenie długości bramek FinFET, prowadząc do 7 nm. W ciągu najbliższych kilku lat możemy nawet zobaczyć technologię procesu 5 nm dla bardziej wydajnych i wydajnych procesorów, kart graficznych i System on Chip (SoC). Jednak te rozmiary węzłów są w większości przypadków przybliżone i nie zawsze są bezpośrednio porównywalne z TSMC i najnowszą technologią 7 nm firmy Samsung, o której mówi się, że jest z grubsza porównywalna z procesem 10 nm firmy Intel.
