2nm芯片研發(fā)取得重大突破！臺積電邁向GAA，三星和Intel慌了嗎？
??新智元報道??
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編輯：夢佳、舒婷
【新智元導(dǎo)讀】據(jù)報道，臺積電沖刺先進制程，在 2nm 研發(fā)有重大突破，已成功找到路徑，將切入環(huán)繞式柵極技術(shù) (gate-all-around，簡稱 GAA)。
盡管5nm剛實現(xiàn)量產(chǎn)不久，臺積電和三星就開始瞄準更先進的制程。
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據(jù)報道，臺積電在2nm研發(fā)有重大突破，將切入環(huán)繞式柵極技術(shù) (gate-all-around，簡稱 GAA)技術(shù)。
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臺積電在先進制程方面可謂是一騎絕塵。前幾天剛剛宣布其3nm制程預(yù)計2021年風(fēng)險量產(chǎn)，2022年下半年量產(chǎn)。近日又傳出2nm研發(fā)的重大突破！
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報道還總結(jié)了臺積電近年來整個先進制程的布局。業(yè)界估計，臺積電2nm將在2023至2024推出。
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GAA技術(shù)給摩爾定律續(xù)命，胡正明團隊的FinFET到瓶頸了？
報道中的另外一個重點是，此番臺積電將切入GAA技術(shù)，而在此前之前還宣布臺積電在3nm節(jié)點將繼續(xù)使用FinFET工藝。
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FinFET工藝全稱Fin Field-Effect Transistor，中文名叫鰭式場效應(yīng)晶體管。FinFET命名根據(jù)晶體管的形狀與魚鰭的相似性。
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隨著技術(shù)的不斷演進，工藝節(jié)點制程也在不斷突破極限。
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在現(xiàn)在廣泛使用的FinEFT技術(shù)提出之前，根據(jù)摩爾定律，芯片的工藝節(jié)點制程的極限是35nm。
提到FinEFT技術(shù)，就不得不提到一個人，那就加州大學(xué)伯克利分校的胡正明教授，他可是被稱作是拯救了摩爾定律的男人。
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FinEFT工藝由胡正明團隊率先提出并研發(fā)成功，當時預(yù)測該晶體管器件能夠使工藝節(jié)點繼續(xù)發(fā)展到20nm以下，這一預(yù)測在今天已經(jīng)得到了驗證。
胡正明
在2011年初，英特爾推出了商業(yè)化的FinFEt，他們在22nm的第三代酷睿處理器上第一次使用FinFET工藝。臺積電等主要半導(dǎo)體代工企業(yè)也已經(jīng)開始陸續(xù)推出自己的 FinFEt。從2012年起， FinFet已經(jīng)開始向20mm節(jié)點和14nm節(jié)點推進。
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并且，依托FinEFT技術(shù)，芯片工藝節(jié)點制程已經(jīng)發(fā)展到7nm，5nm甚至是3nm，也遇到了瓶頸。FinFET 本身的尺寸已經(jīng)縮小至極限后，無論是鰭片距離、短溝道效應(yīng)、還是漏電和材料極限也使得晶體管制造變得岌岌可危，甚至物理結(jié)構(gòu)都無法完成。
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于是比FinEFT提出要早上10年的GAA又重新進入了人們的視野。
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FinFET工藝實質(zhì)上就是在原有的平面上晶體管架構(gòu)基礎(chǔ)上增加了一個柵極，這樣可以讓尺寸很小的晶體管減少漏電。因為大部分的漏電是來自于溝道下方的流通區(qū)域，也就是短溝道效應(yīng)。
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全環(huán)繞柵(gate-all-around)是FinFET技術(shù)的演進，可以用來抑制短溝道效應(yīng)的技術(shù)。
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事實上，GAA也只是一個技術(shù)代稱，臺積電的GAA邏輯制程跟三星電子GAA肯定有所不同，臺積電此舉大概是告訴大家，FinFET的極限就是3nm了，之后要用GAA概念去量產(chǎn)2nm。
2nm市場，臺積電三星「劍拔弩張」，Intel「笑看風(fēng)云」
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? ? ? ?2nm風(fēng)云后的芯片市場：幾家歡喜幾家愁
說到臺積電不得不提華為。據(jù)悉，臺積電將從9月15日開始對華為斷供。
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斷供如果是第一打擊，那么2nm芯片制程工藝讓華為芯片雪上加霜。如果沒有了先進制程工藝的加持，「麒麟」的性能將寸步難行，很難再與高通「驍龍」，三星「獵戶座」等競品相提并論。手機游戲與軟件的發(fā)展對手機性能的要求逐步提高，如果華為不關(guān)注芯片制程和性能，那么未來發(fā)展將會受到局限。
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除了華為，中芯國際的壓力也陡然增大。中芯國際今年實現(xiàn)了14nm 的量產(chǎn)，與目前已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)的5nm工藝還有三個代差。盡管中芯國際被「寄予厚望」，但能否不負眾望還未可知。
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知乎用戶@超級吐槽段子手 就這樣說道：
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AMD作為臺積電的客戶當然是開心的，臺積電的制程進步很大概率上意味著它能夠為AMD提供更好的產(chǎn)品。三星和臺積電的競爭現(xiàn)今也是良性的，兩者你追我趕的架勢其實也促進了技術(shù)的發(fā)展。Intel素來對芯片制程的進步態(tài)度曖昧，對此可能并沒有什么波瀾。
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當然對于是否有必要做2nm的討論頗多，畢竟Intel就是一個很好的例子。知乎網(wǎng)友@少年珂神酷就指出，現(xiàn)今的體驗已經(jīng)很好了，這種制程進步不一定必要。
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制程的進步是否重要還是取決于性能。從現(xiàn)在的角度來看，如果GAA技術(shù)的方向是對的，那么我們有理由相信，未來，三星和臺積電將在2-3nm制程給我們帶來更多的驚喜。
參考鏈接：https://www.zhihu.com/question/406643900