Αν θέλετε να τυλίξετε το κεφάλι σας γύρω από ένα βασικό στοιχείο της τεχνολογίας υπολογιστών - από τα σύγχρονα smartphone έως τους επιτραπέζιους υπολογιστές υψηλής τεχνολογίας - πρέπει να κατανοήσετε την τεχνολογία FinFET.
Τι είναι το FinFET;
FinFET είναι μια τεχνολογική καινοτομία που επέτρεψε σε κατασκευαστές chip όπως η Samsung, η TSMC, η Intel και η GlobalFoundries να αναπτύξουν όλο και μικρότερα και ισχυρότερα ηλεκτρικά εξαρτήματα.
Είναι τόσο σημαντικό μέρος του σύγχρονου σχεδιασμού chip που χρησιμοποιείται στο μάρκετινγκ των κόμβων διεργασίας στους οποίους βασίζονται. Ένα παράδειγμα είναι η τεχνολογία διεργασίας FinFET των 7 νανομέτρων (nm) στον πυρήνα των επεξεργαστών Ryzen τρίτης γενιάς της AMD. Τα τελευταία χρόνια, η Nvidia χρησιμοποίησε την τεχνολογία 16nm FinFET της TSMC και την τεχνολογία FinFET 14nm της Samsung στις κάρτες γραφικών της σειράς 10 που βασίζονται στην αρχιτεκτονική Pascal.
Τεχνική ανάλυση της τεχνολογίας FinFET
Σε τεχνικό επίπεδο, το FinFET, ή το τρανζίστορ φαινομένου πεδίου πτερυγίων, είναι ένα συγκεκριμένο είδος τρανζίστορ ημιαγωγών οξειδίου μετάλλου (MOSFET). Έχει δομή διπλής ή τριπλής πύλης που επιτρέπει πολύ ταχύτερη λειτουργία και μεγαλύτερη πυκνότητα ρεύματος από τα παραδοσιακά σχέδια. Αυτό οδηγεί επίσης σε χαμηλότερες απαιτήσεις τάσης, καθιστώντας τον σχεδιασμό FinFET πολύ πιο ενεργειακά αποδοτικό.
Αν και ο πρώτος σχεδιασμός τρανζίστορ FinFET αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1990 με την ονομασία Τρανζίστορ Depleted Lean-channel, ή τρανζίστορ DELTA, μόλις στις αρχές της δεκαετίας του 2000 επινοήθηκε ο όρος FinFET. Είναι ένα αρκτικόλεξο, αλλά το τμήμα "πτερύγιο" του ονόματος προτάθηκε επειδή τόσο η περιοχή πηγής όσο και η περιοχή αποστράγγισης του MOSFET σχηματίζουν πτερύγια στην επιφάνεια πυριτίου πάνω στην οποία είναι χτισμένο.
FinFET Εμπορική χρήση
Η πρώτη εμπορική χρήση της τεχνολογίας FinFET ήταν με το τρανζίστορ νανομέτρων 25nm που δημιουργήθηκε από την TSMC το 2002. Ήταν γνωστό ως το σχέδιο "Omega FinFET", με περαιτέρω επαναλήψεις αυτής της ιδέας τα επόμενα χρόνια, συμπεριλαμβανομένης της παραλλαγής Tri-Gate της Intel, η οποία παρουσιάστηκε το 2011 με τη μικροαρχιτεκτονική Ivy Bridge 22 nm.
Η AMD ισχυρίστηκε επίσης ότι εργαζόταν σε παρόμοια τεχνολογία στις αρχές της δεκαετίας του 2000, αν και τίποτα δεν υλοποιήθηκε πραγματικά από αυτήν. Όταν η AMD αποεπένδυσε από τις συμμετοχές της στο GlobalFoundries το 2009, ο κλάδος προϊόντων και κατασκευής της επιχείρησης αποκόπηκε οριστικά.
Ξεκινώντας το 2014, όλοι οι μεγάλοι κατασκευαστές τσιπ-συμπεριλαμβανομένου του GlobalFoundries-άρχισαν να χρησιμοποιούν την τεχνολογία FiNFET βασισμένη στην τεχνολογία 16nm και 14nm, μειώνοντας τελικά το μέγεθος του κόμβου στα 7nm με τις πιο πρόσφατες επαναλήψεις.
Το 2019, πρόσθετες τεχνολογικές εξελίξεις επέτρεψαν ακόμη μεγαλύτερες μειώσεις στο μήκος των πυλών FinFET, οδηγώντας σε 7 nm. Μέσα στα επόμενα δύο χρόνια, μπορεί να δούμε ακόμη και τεχνολογία επεξεργασίας 5nm για πιο ισχυρούς και αποδοτικούς CPU, κάρτες γραφικών και System on Chip (SoC). Ωστόσο, αυτά τα μεγέθη κόμβων είναι κατά προσέγγιση στις περισσότερες περιπτώσεις και δεν είναι πάντα άμεσα συγκρίσιμα με το TSMC και την τελευταία τεχνολογία 7nm της Samsung, η οποία λέγεται ότι είναι περίπου συγκρίσιμη με τη διαδικασία των 10nm της Intel.
