Ja vēlaties apzināties galveno skaitļošanas tehnoloģiju komponentu - no mūsdienu viedtālruņiem līdz augstākās klases galddatoriem - jums ir jāsaprot FinFET tehnoloģija.
Kas ir FinFET?
FinFET ir tehnoloģisks jauninājums, kas ļāva tādiem mikroshēmu ražotājiem kā Samsung, TSMC, Intel un GlobalFoundries izstrādāt arvien mazākus un jaudīgākus elektriskos komponentus.
Tā ir tik svarīga mūsdienu mikroshēmu dizaina sastāvdaļa, ka to izmanto to procesa mezglu mārketingā, uz kuriem tie ir balstīti. Viens piemērs ir 7 nanometru (nm) FinFET procesa tehnoloģija, kas ir AMD trešās paaudzes Ryzen CPU pamatā. Pēdējos gados Nvidia ir izmantojusi TSMC 16 nm FinFET tehnoloģiju un Samsung 14 nm FinFET tehnoloģiju savās 10 sērijas grafiskajās kartēs, kuru pamatā ir Pascal arhitektūra.
FinFET tehnoloģijas tehniskais sadalījums
Tehniskā līmenī FinFET jeb fin lauka efekta tranzistors ir īpaša veida metāla oksīda pusvadītāju tranzistors (MOSFET). Tam ir dubultā vai trīskāršā vārtu struktūra, kas nodrošina daudz ātrāku darbību un lielāku strāvas blīvumu nekā tradicionālie modeļi. Tas rada arī zemākas sprieguma prasības, padarot FinFET dizainu daudz energoefektīvāku.
Lai gan pirmais FinFET tranzistoru dizains tika izstrādāts 90. gados ar nosaukumu Depleted Lean-channel Transistor jeb DELTA tranzistors, termins FinFET tika ieviests tikai 2000. gadu sākumā. Tas ir sava veida akronīms, taču nosaukuma daļa “spuras” tika ieteikta, jo gan MOSFET avota, gan drenāžas apgabali veido spuras uz silīcija virsmas, uz kuras tas ir veidots.
FinFET komerciālai lietošanai
Pirmā FinFET tehnoloģijas komerciālā izmantošana tika veikta ar 25 nm nanometru tranzistoru, ko TSMC izveidoja 2002. gadā. Tas bija pazīstams kā "Omega FinFET" dizains, un turpmākajos gados šī ideja tiks turpināta, tostarp Intel Tri-Gate variants, kas tika ieviests 2011. gadā ar 22 nm Ivy Bridge mikroarhitektūru.
AMD arī apgalvoja, ka 2000. gadu sākumā strādāja pie līdzīgas tehnoloģijas, lai gan no tā nekas īsti nerealizējās. Kad AMD 2009. gadā atsavināja savas daļas GlobalFoundries, uzņēmuma produktu un ražošanas nozare tika neatgriezeniski pārtraukta.
Sākot ar 2014. gadu, visi lielākie mikroshēmu ražotāji, tostarp GlobalFoundries, sāka izmantot FiNFET tehnoloģiju, kuras pamatā ir 16 nm un 14 nm tehnoloģija, galu galā samazinot mezgla izmēru līdz 7 nm ar jaunākajām iterācijām.
2019. gadā papildu tehnoloģiskie sasniegumi ir ļāvuši vēl vairāk samazināt FinFET vārtu garumu, sasniedzot 7 nm. Nākamo pāris gadu laikā mēs, iespējams, redzēsim pat 5 nm procesa tehnoloģiju jaudīgākiem un efektīvākiem CPU, grafiskajām kartēm un sistēmai mikroshēmā (SoC). Tomēr šie mezglu izmēri vairumā gadījumu ir aptuveni un ne vienmēr ir tieši salīdzināmi ar TSMC un Samsung jaunāko 7 nm tehnoloģiju, kas ir aptuveni salīdzināma ar Intel 10 nm procesu.
