什么是FinFET?

2020.04.10 -

   

什么是FinFET?

FinFET是一项技术创新,已使三星,台积电,英特尔和GlobalFoundries等芯片制造商能够开发出越来越小,功能更强大的电子组件,这些组件可以用于各种现代设备。

的确,FinFET技术是现代芯片设计的重要组成部分,已被用于基于其的工艺节点的市场营销。2019年的最新示例是AMD第三代Ryzen CPU核心的7 nm FinFET处理技术。近年来,英伟达在其基于Pascal架构的10系列图形卡中使用了台积电的16nm FinFET技术和三星的14nm FinFET技术。

FinFET

FinFET技术的技术突破

在技​​术水平上,FinFET或鳍式场效应晶体管是一种特殊的金属氧化物半导体晶体管(MOSFET),具有双栅极或三栅极结构,与传统设计相比,它可实现更快的工作速度和更大的电流密度。这也导致较低的电压要求,从而使FinFET设计的能源效率更高。

尽管第一个FinFET晶体管设计是在1990年代以耗尽型贫沟道晶体管或DELTA晶体管的名称开发的,但直到2000年代初才创造了FinFET一词。它是各种形式的首字母缩写,但建议使用该名称的“鳍”部分,因为MOSFET的源极和漏极区域均在其所构建的硅表面上形成鳍。

FinFET商业用途

FinFET技术的首次商业用途是由台积电(TSMC)在2002年制造的25nm纳米晶体管。它被称为“ Omega FinFET”设计,此技术思想将在随后的几年中进行进一步迭代,包括英特尔的Tri-Gate变体,于2011年以其22nm Ivy Bridge微架构推出。 

AMD也声称在2000年代初期就致力于类似技术的开发,尽管没有真正实现。当AMD在2009年从其在GlobalFoundries的持股中剥离时,该业务的产品和制造部门被永久切断。

从2014年开始,所有主要的芯片制造商(包括GlobalFoundries)都开始使用基于16nm和14nm技术的FiNFET技术,最终通过最新的迭代将节点尺寸缩小到7nm。

在2019年,更多的技术进步已使FinFET栅极的长度进一步减少,可达到7nm。在未来几年内,甚至可以实现用于更强大,更高效的CPU,图形卡和片上系统(SoC)的5nm制程技术。但是,这些节点的大小在大多数情况下是近似的,并不总是可以直接与台积电和三星最新的7nm技术相媲美,后者据说可以与英特尔的10nm工艺大致相媲美。

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