3 nm
Материал из Википедии — свободной encyclopedia
3 nm (рус. 3 нм)[прояснить] — в производстве полупроводников 3-нм процесс является следующей ступенью миниатюризации техпроцесса после 5-нанометрового. По состоянию на 2022 год тайваньский производитель микросхем TSMC планирует запустить в серийное производство 3-нм полупроводниковый узел под названием N3 ко второй половине 2022 года.[1][2] Усовершенствованный 3-нм процесс производства микросхем под названием N3e может начаться в 2023 году.[3] Южнокорейский производитель микросхем Samsung официально ориентируется на те же сроки, что и TSMC (по состоянию на май 2022 года), с началом производства 3 нм в первой половине 2022 года с использованием технологии 3GAE и 3-нм техпроцессом 2-го поколения (3GAP), который последует в 2023 году[4][5], в то время как, согласно другим источникам, 3-нм технологический процесс Samsung дебютирует в 2024 году.[6] Американский производитель Intel планирует начать 3-нм производство в 2023.[7][8][9]
3-нм технологический процесс Samsung основан на технологии GAAFET (gate-all-around field-effect transistor), процесс TSMC по-прежнему будет использовать технологию FinFET (fin field-effect transistor)[10] несмотря на то, что TSMC разработала GAAFET-транзистор.[11] В частности, Samsung планирует использовать свой собственный вариант GAAFET под названием MBCFET (многомостовый полевой транзистор).[12] 3-нм техпроцесс Intel (получивший название «Intel 3» без суффикса «nm») будет использовать усовершенствованную, улучшенную и оптимизированную версию технологии FinFET: с увеличенной производительностью на ватт, использованием EUV-литографии, увеличением мощности микросхемы и её площади.[13]
Термин «3 нанометра» не имеет отношения к физической характеристике транзисторов (такой, как длина затвора, шаг металлических проводников или шаг затвора). Согласно прогнозам, содержащимся в обновлении Международной плане для устройств и систем на 2021 год, опубликованном Ассоциацией стандартов IEEE Industry Connection, ожидается, что 3-нанометровый узел будет иметь шаг контактного затвора 48 нанометров и максимально плотный шаг металла 24 нанометра.[14] Однако в реальной коммерческой практике «3 нм» используется в основном как маркетинговый термин отдельными производителями микросхем для обозначения нового улучшенного поколения кремниевых полупроводниковых чипов с увеличением плотности транзисторов (то есть большей степени миниатюризации), увеличением скорости и снижением энергопотребления.[15][16] Более того, нет единого соглашения о том, какие числа считать 3-нм процессом. Обычно производитель ссылается на свой предыдущий технологический узел (в данном случае на 5-нм технологический узел) для сравнения. Например, TSMC заявила, что ее 3-нм чипы FinFET снизят энергопотребление на 25-30 % при той же скорости, увеличат скорость на 10-15 % при той же мощности и увеличат плотность транзисторов примерно на 33 % по сравнению с предыдущими 5-нм чипами FinFET.[17][18] Samsung заявила, что ее 3-нм техпроцесс снизит энергопотребление на 45 %, улучшит производительность на 23 % и уменьшит площадь поверхности на 16 % по сравнению с предыдущим 5-нм техпроцессом.[19]
EUV продолжает использоваться в 3 нм, однако требует мультипаттернинга.[20]