Ha a számítástechnika egyik kulcsfontosságú eleme köré szeretné hajtani a fejét – a modern okostelefonoktól a csúcskategóriás asztali PC-kig –, meg kell értenie a FinFET technológiát.
Mi az a FinFET?
A FinFET egy technológiai innováció, amely lehetővé tette a chipgyártók, például a Samsung, a TSMC, az Intel és a GlobalFoundries számára, hogy egyre kisebb és erősebb elektromos alkatrészeket fejlesszenek ki.
Annyira fontos része a modern chiptervezésnek, hogy az alapul szolgáló folyamatcsomópontok marketingjére használják. Az egyik példa a 7 nanométeres (nm) FinFET folyamattechnológia, amely az AMD harmadik generációs Ryzen CPU-inak magja. Az elmúlt években az Nvidia a TSMC 16 nm-es FinFET technológiáját és a Samsung 14 nm-es FinFET technológiáját használta a Pascal architektúrára épülő 10-es sorozatú grafikus kártyáiban.
A FinFET technológia műszaki bontása
Technikai szinten a FinFET vagy a bordás térhatású tranzisztor a fém-oxid félvezető tranzisztor (MOSFET) egy sajátos fajtája. Két- vagy háromkapus szerkezettel rendelkezik, amely sokkal gyorsabb működést és nagyobb áramsűrűséget tesz lehetővé, mint a hagyományos kialakítások. Ez alacsonyabb feszültségigényhez is vezet, ami a FinFET-tervezést sokkal energiahatékonyabbá teszi.
Noha az első FinFET tranzisztort az 1990-es években fejlesztették ki Depleted Lean-channel Transistor vagy DELTA tranzisztor néven, a FinFET kifejezést csak a 2000-es évek elején találták meg. Ez egyfajta mozaikszó, de a név "fin" részét javasolták, mert a MOSFET forrás- és lefolyóterülete egyaránt bordákat képez azon a szilícium felületen, amelyre épül.
FinFET kereskedelmi használatra
A FinFET technológia első kereskedelmi forgalomba hozatala a TSMC által 2002-ben megalkotott 25 nm-es nanométeres tranzisztor volt.„Omega FinFET” dizájnként ismerték, és az ötlet további iterációi a következő években jönnek, beleértve az Intel Tri-Gate változatát, amelyet 2011-ben mutattak be a 22 nm-es Ivy Bridge mikroarchitektúrájával.
Az AMD is azt állította, hogy a 2000-es évek elején hasonló technológián dolgozott, bár valójában semmi sem valósult meg belőle. Amikor 2009-ben az AMD megvált a GlobalFoundries-ben lévő részesedésétől, az üzletág termék- és gyártási ága végleg megszakadt.
2014-től kezdődően az összes jelentős chipgyártó – beleértve a GlobalFoundriest is – elkezdte használni a 16 nm-es és 14 nm-es technológián alapuló FiNFET technológiát, végül a legújabb iterációkkal 7 nm-re csökkentette a csomópont méretét.
2019-ben a további technológiai fejlesztések lehetővé tették a FinFET kapuk hosszának még nagyobb csökkentését, ami 7 nm-re vezetett. A következő néhány évben akár 5 nm-es folyamattechnológiát is láthatunk a nagyobb teljesítményű és hatékonyabb CPU-k, grafikus kártyák és System on Chip (SoC) érdekében. Ezek a csomópontméretek azonban a legtöbb esetben hozzávetőlegesek, és nem mindig közvetlenül összehasonlíthatók a TSMC-vel és a Samsung legújabb 7 nm-es technológiájával, amely állítólag nagyjából az Intel 10 nm-es eljárásához hasonlítható.