サムスンが2nmゲート・オール・アラウンド（GAA）技術を導入したことは、半導体製造における飛躍的な進歩を象徴しています。このプロセスに伴う進歩は注目に値しますが、サムスンのファウンドリー担当副社長であるシン・ジョンシン氏は、テクノロジーノードを単純に縮小するだけでは収益が減少すると警告しています。そのため、彼は代替アプローチ、特に設計・プロセス統合最適化（DTCO）と呼ばれる手法を探求し、これらの先進ノードの効率を高めるための変更点を見つけることを提唱しています。
構造移行の強化：FinFETからGAAへ
ソウルで開催された第8回半導体産学研究交流ワークショップにおいて、シン・ジョンシン氏は業界がDTCOへと注力する傾向について詳しく説明しました。サムスンと競合のTSMCは、設計とプロセス技術の同時改善に取り組む専門チームを設立しました。
現在、プロセスの微細化だけでは10～15%の改善しか期待できません。プロセス性能の向上が限界に達するにつれ、業界はDTCOに注目しています。7nmプロセスでは、全体的な性能向上の約10%がDTCOによるものです。3nmプロセス以下では、その割合は50%に達すると予想しています。SamsungとTSMCはどちらも専任のDTCOチームを擁し、設計とプロセスの改善を同時に進めています。
The Elecが共有した知見によると、DTCOにより、エンジニアは既存のプロセス制約を再検討しながら、テスラなどのクライアントの要求に応じて設計変更を調整することができます。サムスンは3nm技術からFinFETからGAA構造への移行を開始しましたが、初期の歩留まりは低水準でした。対照的に、2nmノードの初期結果は有望な可能性を示しています。
「NノードからMノードに移行すると、性能は約15%向上し、面積も約15%削減されます。数ヶ月ごとに性能が倍増する人工知能（AI）分野とは異なり、半導体プロセスの世界では1～2%の違いでも非常に重要になります。1～2%の性能差は、プロセス選定の判断基準になり得るのです。」
サムスンはさらなるイノベーションの追求として、人工知能を活用し、面積の縮小とエネルギー効率の向上を促進する新しいセル構成を自動生成しています。サムスンの研究成果は、DTCOの範囲をシステム・プロセス協調最適化（SPCO）とシステム・設計・プロセス協調最適化（SDTCO）へと拡大し、プロセス全体の改良をさらに強化することが期待されます。
報道によると、サムスンは第2世代2nm GAAテクノロジーの基本設計を無事に完了し、今後2年以内に第3世代となるSF2P+をリリースする計画です。2nm GAAプロセスの進化に戦略的に重点を置くことが、業界リーダーであるTSMCとの直接的な競争よりも機能強化を優先し、1.4nmノードの開発を延期するという同社の決定の理由かもしれません。
詳細については、「The Elec」を参照してください。
この開発の詳細については、Wccftechをご覧ください。
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