三星推出的2奈米環繞柵極（GAA）技術標誌著半導體製造領域充滿希望的飛躍。儘管該工藝的進步令人矚目，但三星代工副總裁申鐘信（Shin Jong-shin）提醒道，單純縮小技術節點會導致收益遞減。因此，他提倡探索替代方法，特別是透過一種名為「設計與製程整合最佳化」（DTCO）的方法，旨在發現能夠提升這些先進節點效率的改進方法。
結構轉換的增強：從 FinFET 到 GAA
在最近於首爾舉行的第八屆半導體產學研交流研討會上，Shin Jong-shin 闡述了業界對 DTCO 的關注度不斷提升。三星及其競爭對手台積電都成立了專門的團隊，致力於同時改進設計和製程技術。
目前，單靠製程微縮只能帶來 10% 到 15% 的提升。隨著製程性能提升達到極限，業界開始關注 DTCO。在 7nm 製程中，大約 10% 的整體效能提升歸功於 DTCO。我們預計，在 3nm 及以下製程中，這一比例將達到 50%。三星和台積電都擁有專門的 DTCO 團隊，並且正在同步推進設計和製程改進。
根據 The Elec 分享的見解，DTCO 允許工程師重新考慮現有的製程約束，同時根據特斯拉等客戶的要求調整設計變更。三星從 FinFET 到 GAA 結構的過渡始於其 3nm 技術；然而，最初的良率並不理想。相比之下，2nm 節點的早期結果顯示出令人鼓舞的潛力。
從 N 節點到 M 節點，效能提升約 15%，面積減少約 15%。與每隔幾個月效能翻倍的人工智慧 (AI) 領域不同，在半導體製程領域，即使是 1-2% 的差異也非常重要。 1-2% 的性能差異可以成為製程選擇的標準。
為了進一步創新，三星還利用人工智慧自動產生新的單元配置，從而減少佔地面積並提高能源效率。三星的研究成果可望將DTCO的範圍擴展為系統-製程協同優化（SPCO）和系統-設計-製程協同優化（SDTCO），進一步提升整體製程的精細化。
據報道，三星已成功完成其第二代 2nm GAA 技術的基礎設計，並計劃在未來兩年內推出其第三代技術，即 SF2P+。這種對推進 2nm GAA 製程的策略重點，或許可以解釋該公司決定推遲其 1.4nm 節點，優先考慮製程改進，而非與產業領導者台積電直接競爭。
欲了解更多信息，請參閱《The Elec》。
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