サムスンが3nmゲートオールラウンド設計ツールを発表

今週のSamsung Foundry Forumで、Samsungは3nmチップ向けの製品設計キットが現在アルファ版であり、0.1開発マイルストーンに達したと宣言した。 Samsungは今後7年、6 nm、5 nm、4 nm、そして3 nmの開発トラックを計画して、大量のプロセスノードを発売する予定です。

Samsungは3nmノードについて、新しく進化したトランジスタアーキテクチャを導入します。 Intelが22nmプロセスを発表して以来、高性能CPUとGPUはFinFET（TSMC、Samsung、およびGlobalfoundriesがすべて、16nmおよび14nmプロセスノードを発表したときにFinFETデザインを提供していました）を使用しています。 14nm、10nm、7nmのノードにはすべて、以前使用されていた2Dチャネル構造の上の垂直「フィン」であるFinFETが使用されています。これにより、トランジスタチャネルとゲート間の接触面積が増加します。

この新しいゲートオールアラウンド（GAA）構造を構築するには、ナノワイヤとナノシートの2つの方法があります。ナノワイヤは構築が困難ですが、低電力に最適です。ナノシートには、パフォーマンスとスケーリングに関する利点があると考えられており、Samsungはこのアプローチを3 nmノードに使用します。この設計をMBCFETと呼びます。これは、マルチブリッジチャネル電界効果トランジスタの略です。

AMD、TSMC、およびノー​​ドの改善に関する皆さんとの議論で最近取り上げられたので、ファウンドリーがプロセスノードに期待する進歩をどのように伝えるかについて少しお話ししたいと思います。サムスンのPDFの内容は次のとおりです。

7nmテクノロジーと比較して、Samsungの3GAEプロセスは、チップ面積を最大45％削減し、消費電力を50％削減するように設計されています または 35％高いパフォーマンス。 （エンファシスを追加）。

次に、それを会社のスライド資料と比較します。

スライドを読み取る最も論理的な方法は、「7 nmと比較して、3 nmはパフォーマンスを35パーセント向上させ、電力を50パーセント、面積を45パーセント削減する」です。修飾子なしでコンマを使用することは、これらの利点が互いに並んで提供されることを意味し、それらのうちの2つが互いに対立しているということではありません。

正直なところ、この種のスリップが複数の企業から何度も発生したため、Samsungはここで不都合なことについて何も非難していません。何十年もの間、この種の声明は だった 多くの場合、「および」ステートメント。パフォーマンスと電力の改善を実現することがより困難になるにつれて、企業がさまざまな戦略を採用するのを見てきました。場合によっては、電力消費を最適化するために、同じSoCで複数のコア設計が使用されます。一部の企業は、古いプロセスノードに留まることを選択したか、採用サイクルをずらし始めました。 AMDとNvidiaはGPUの20nmをスキップし、両社は数年前にAppleとSamsungが使用していた10nmプロセスノードに移行するのではなく、12nmと呼ばれる最適化された16 / 14nmデザインを使用しました。

7 nmと比較した3 nmの改善はかなり良好ですが、このノードは実際にはしばらく出荷されません。これは、同じスライドデッキでSamsungによって伝えられた進行状況です。

これは、同社が現在の各設計ラインがどのように進化することを期待しているか、そして多少拡張すると、現在の顧客がどのように移動することを期待しているかを示しています。 Samsungは、これらの各ノードの違いや、特定の顧客がとるべき道を正確に明記していませんが、ノードの特定の側面は知っています。たとえば、8 nmは明示的にEUVを使用しませんが、7 nmは使用します。同社は、「極端紫外（EUV）テクノロジーと3nm GAAまたはMBCFETを利用する7nmから4nmまでの4つのFinFETベースのプロセス」を提供すると主張しています。この言い回しはややあいまいで、SamsungがGAA（ナノワイヤー）とMBCFET（ナノシート）の両方を提供する可能性があることを示しています。

現在、Samsungは2020年上半期までに5 nmの量産を予定しています（7 nmで10％のパフォーマンスまたは20％の電力消費の予測される増加）。 5nmで製造された製品の消費者向け出荷は、2020年後半から2021年初頭に予定されています。同社のGAA FinFETは、2020年後半にリスク生産、2021年後半に量産される予定です。多くの場合、ノード、製品、および最終ハードウェアを出荷するためにファウンドリの顧客が行った作業の程度によっては、ファウンドリが量産に入ってから消費者が実際にハードウェアを購入できるようになるまでに6〜12か月の遅延があります。たとえば、携帯電話はかなり長いテストと承認プロセスを経ます。 GPUなどのコンポーネント 通常、より迅速に発送されます。

サムスンは14nmへの移行で鋳造業界をリードしましたが、10nmでTSMCにその王冠を失いました。 TSMCとは異なり、7日目のノードに1日目からEUVを展開することを選択しました。これまでのところ、将来の製品のためにAMDやNvidiaなどの主要な顧客を獲得することは公に発表されていません。同社は積極的なタイムテーブルを独自に設定しており、全体的に市場をリードするためにTSMCを利用する予定です。