老美格局Close,国产半导体迎风起

来源:头部科技

作者:俊俊

AI 人工智能时代,中美 “军备竞赛”已跃然纸上。

图片来源:由GPTNB生成

全环绕栅极 (GAA) 是一种晶体管架构。


为了克服FinFET的平面架构局限性,GAA 采用 FinFET 设计并将其侧向转动,使通道是水平,而不是垂直,以更复杂的3D架构方式堆栈,预计电流通道将全部四个侧面,而不是三个方向的栅极包围,从而减少漏电流。
由于包裹所有这些通道的形状,它被称为全环绕栅极(GAA)。
GAA晶体管技术如此被置于台面,主要是其能进一步提升晶体管密度,四面环绕栅极的环绕通道也可以更好地控制晶体管开关,同时支持晶体管缩放,具有更低的可变性、更高的性能和更低的功耗。
但该技术目前仅用于最尖端的工艺节点。

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目前,只有三星在其 3nm 节点上生产了这项技术。

英特尔将在其 Intel 20A 节点中采用 GAA,台积电则计划在 2nm 制程上采用 GAA 技术。

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三星专有的GAA FET“MBCFET”(出处:Samsung Semiconductor)

据三星称,MBCFET的推出有望“节省50%的功率,提高30%的性能,并减少45%的面积”。

消息称,英伟达、英特尔、AMD等公司及其制造合作伙伴台积电、三星电子都希望在明年开始大规模生产采用GAA设计的半导体。

经过数十年发展,半导体工艺制程已逐渐逼近亚纳米物理极限,传统硅基集成电路难以依靠进一步缩小晶体管面内尺寸来延续摩尔定律。

发展垂直架构的多层互连CMOS逻辑电路以实现三维集成技术的突破,已成为国际半导体领域积极探寻的新方向。

由于硅基晶体管的现代工艺采用单晶硅表面离子注入的方式,难以实现在一层离子注入的单晶硅上方再次生长或转移单晶硅。
虽然可以通过三维空间连接电极、芯粒等方式提高集成度,但是关键的晶体管始终被限制在集成电路最底层,无法获得厚度方向的自由度。新材料或颠覆性原理因此成为备受关注的重要突破点。

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机会大于挑战

高端芯片被“卡脖子”是当前最热的科技安全问题,但最长远的、最大的科技安全问题则是错失下次科技革命的机遇。

西方对中国芯片产业发展的恐慌,为了眼前的利益而对中国进行遏制,反复警告封锁的后果,实际上是在为自己的未来发展敲响警钟。

忽视了14亿人的智慧,最终的受害者可能是他们自己。

中国在超大规模集成电路领域的研发潜力是无法被封杀的,当美国企业失去了中国这个十亿消费者的超大规模市场,他们的技术进步也将损失相当多的反馈能力。

中国人的词典里,没有不可能这个词,国产芯片“弯道超车,变换道超车”的故事,将成为全球科技发展史上最为引人注目的一章。

我们所面临的机会,永远大于挑战!

遵循科学,保持开放,面向市场,技术就永远无法被封锁。

国产芯片近几年的发展势头,你怎么看?

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作者

ByteAILab

发布于

2024-06-15

更新于

2025-03-21

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