Wiceprezes Samsung Electronics podkreśla ograniczenia miniaturyzacji procesów i opowiada się za innowacyjnymi rozwiązaniami, które pozwolą na poprawę o ponad 10

Wprowadzenie przez Samsunga technologii Gate-All-Around (GAA) w procesie technologicznym 2 nm oznacza obiecujący skok w produkcji półprzewodników. Chociaż postęp związany z tym procesem jest znaczący, wiceprezes ds.odlewnictwa w Samsungu, Shin Jong-shin, ostrzega, że samo zmniejszanie węzłów technologicznych prowadzi do malejących zysków. W związku z tym opowiada się za poszukiwaniem alternatywnych rozwiązań, w szczególności poprzez metodologię o nazwie Design and Process Integration Optimization (DTCO), mającą na celu znalezienie modyfikacji, które zwiększą wydajność tych zaawansowanych węzłów.

Ulepszenia w przejściu strukturalnym: z FinFET do GAA

Podczas niedawnego seminarium, ósmego warsztatu wymiany przemysłu półprzewodników, środowiska akademickiego i badań naukowych w Seulu, Shin Jong-shin omówił ewoluujące ukierunkowanie branży na DTCO. Zarówno Samsung, jak i jego konkurent, TSMC, utworzyły wyspecjalizowane zespoły, których zadaniem jest jednoczesne udoskonalanie technik projektowania i przetwarzania.

„Obecnie sama miniaturyzacja procesów może prowadzić jedynie do poprawy o 10-15%.W miarę jak poprawa wydajności procesów osiąga swoje granice, branża zwraca uwagę na DTCO. W przypadku 7 nm około 10% ogólnej poprawy wydajności wynika z DTCO. Oczekujemy, że ten udział osiągnie 50% w przypadku 3 nm i niższych. Zarówno Samsung, jak i TSMC posiadają dedykowane zespoły DTCO i dążą do jednoczesnego doskonalenia projektu i procesu”.

Według spostrzeżeń udostępnionych przez The Elec, DTCO pozwala inżynierom na ponowne rozważenie istniejących ograniczeń procesowych, jednocześnie dostosowując zmiany projektowe do wymagań klientów, takich jak Tesla. Przejście Samsunga ze struktur FinFET na struktury GAA rozpoczęło się od technologii 3 nm; jednak początkowe wyniki były niezadowalające. Z kolei wstępne wyniki uzyskane w procesie 2 nm wskazują na obiecujący potencjał.

„Przechodząc od węzła N do węzła M, poprawa wydajności wynosi około 15%, a redukcja powierzchni również wynosi około 15%.W przeciwieństwie do dziedziny sztucznej inteligencji (AI), gdzie wydajność podwaja się co kilka miesięcy, w świecie przetwarzania półprzewodników nawet różnica 1-2% jest bardzo istotna. Różnica w wydajności rzędu 1-2% może stać się kryterium wyboru procesu”.

Dążąc do dalszych innowacji, Samsung wykorzystuje również sztuczną inteligencję do automatycznego generowania nowych konfiguracji ogniw, które pozwalają na zmniejszenie zajmowanej powierzchni i poprawę efektywności energetycznej. Oczekuje się, że odkrycia Samsunga poszerzą zakres technologii DTCO o kooptymalizację systemu i procesu (SPCO) oraz kooptymalizację systemu i procesu (SDTCO), co jeszcze bardziej usprawni proces.

Raporty wskazują, że Samsung pomyślnie sfinalizował projekt fundamentów technologii GAA 2 nm drugiej generacji i planuje wprowadzić na rynek jej trzecią iterację, oznaczoną jako SF2P+, w ciągu najbliższych dwóch lat. Ten strategiczny nacisk na rozwój procesu GAA 2 nm może tłumaczyć decyzję firmy o odłożeniu wdrożenia węzła 1, 4 nm, stawiając ulepszenia ponad bezpośrednią konkurencję z liderem branży, TSMC.