Vice-presidente da Samsung Electronics destaca limitações da miniaturização de processos e defende soluções inovadoras que vão além de melhorias de 10 a 15%

A introdução da tecnologia Gate-All-Around (GAA) de 2 nm pela Samsung representa um salto promissor na fabricação de semicondutores. Embora os avanços associados a esse processo sejam notáveis, o vice-presidente de fundição da Samsung, Shin Jong-shin, alerta que a simples redução dos nós tecnológicos gera retornos decrescentes. Consequentemente, ele defende a exploração de abordagens alternativas, notadamente por meio de uma metodologia denominada Otimização de Integração de Design e Processos (DTCO), que visa descobrir modificações que aumentem a eficácia desses nós avançados.

Melhorias na transição estrutural: de FinFET para GAA

Durante um seminário recente, o oitavo Semiconductor Industry-Academia-Research Exchange Workshop, em Seul, Shin Jong-shin abordou a evolução do foco da indústria em direção ao DTCO. Tanto a Samsung quanto sua concorrente TSMC criaram equipes especializadas para buscar melhorias simultâneas em técnicas de design e processamento.

Atualmente, a miniaturização de processos por si só pode levar a melhorias de apenas 10 a 15%.À medida que a melhoria do desempenho dos processos atinge seus limites, a indústria está atenta ao DTCO. Em 7 nm, aproximadamente 10% da melhoria geral do desempenho se deve ao DTCO. Esperamos que essa participação chegue a 50% em 3 nm e abaixo. Tanto a Samsung quanto a TSMC possuem equipes dedicadas ao DTCO e buscam melhorias simultâneas de design e processo.

De acordo com insights compartilhados pelo The Elec, o DTCO permite que engenheiros reconsiderem as restrições de processo existentes enquanto alinham as mudanças de design conforme solicitado por clientes como a Tesla. A transição da Samsung de estruturas FinFET para GAA começou com sua tecnologia de 3 nm; no entanto, os rendimentos iniciais foram abaixo da média. Em contraste, os primeiros resultados do nó de 2 nm mostram um potencial encorajador.

Ao passar do nó N para o nó M, a melhoria de desempenho é de cerca de 15%, e a redução de área também é de cerca de 15%.Ao contrário da área de inteligência artificial (IA), onde o desempenho dobra a cada poucos meses, no mundo do processamento de semicondutores, mesmo uma diferença de 1% a 2% é muito importante. Uma diferença de desempenho de 1% a 2% pode se tornar um critério para a seleção do processo.

Em sua busca por novas inovações, a Samsung também está utilizando inteligência artificial para gerar automaticamente novas configurações de células que promovam menores áreas ocupadas e maior eficiência energética. Espera-se que as descobertas da Samsung ampliem o escopo do DTCO para Co-Otimização de Sistema-Processo (SPCO) e Co-Otimização de Sistema-Projeto-Processo (SDTCO), aprimorando ainda mais o refinamento geral do processo.

Relatórios indicam que a Samsung finalizou com sucesso o projeto fundamental de sua tecnologia GAA de 2 nm de segunda geração, com planos de lançar sua terceira iteração, denominada SF2P+, nos próximos dois anos. Essa ênfase estratégica no avanço do processo GAA de 2 nm pode explicar a decisão da empresa de adiar seu nó de 1, 4 nm, priorizando melhorias em vez da concorrência direta com a líder do setor, a TSMC.

Para mais informações, consulte The Elec.

Saiba mais sobre esse desenvolvimento na Wccftech.