|2nm的“世界芯片大战”，已经打响了？( 二 )
之前说了 ， 晶体管的栅极需要防漏电 。 既然防止漏电 ， 理论上应该是各个方向都不放过 。 但是FinFET是三方围堵 ， 不是四面环绕 。 芯片做小了之后 ， 栅极也会变细变小 ， 还是很难限制电流 。
为了芯片性能提升 ， FinFET里面的鳍片数量会下降 ， 这样的话 ， 晶体管驱动电流又会下降 ， 影响性能升级 。 简单来说 ， “松紧带”太细太松 ， 穿裤子的人还不敢剧烈运动 ， 因为时间长了还要“掉裤子” 。
但是三星和台积电还是要做3nm的 ， 那就要把结构继续升级 ， 把栅极和漏极彻底包裹住 ， 就成了全环栅晶体管（GAAFET） 。 栅极四面都裹上了 ， 可不就是“全环栅”吗？
如果从显微图上看 ， 这个版本的“裤腰带” ， 就变成了“带扣皮带” ， 控制能力更强 。 但是好手艺往往费人力 ， 这种晶体管要加工的是纳米片 ， 细节上的工艺不好调整 。 而且由于加工精度高 ， 产品的良率也会下降 。
看到这里 ， 铁头也就理解为啥三星不放出3nm的具体时间表 ， 明白台积电为啥在5nm和4nm之间纠结了 。 人在愤怒的情况下 ， 什么都可能做 ， 就是做不出来数学题 ， 还有芯片 。
不过台积电准备的 ， 是2nm芯片 ， 纳米片晶体管（MBCFET）的技术 ， 也还是要看后续的发展 。 按照魏哲家的说法 ， 台积电的2nm着重于测试载具的设计与实作、光罩制作、以及硅试产 。
【|2nm的“世界芯片大战”，已经打响了？】台积电业务发展副总裁KevinZhang表示 ， CFET只是选项之一 ， 具体生产时间不确定 。 而且3nm会成为拥有大量需求的长节点 ， 对计算能效有更高要求的客户可以率先转向2nm 。 翻译出来就是：这两年台积电的目标是3nm ， 2nm是试着玩的 ， 大家不要想太多 。
聊2nm ， 不能把三星忘了 。 面对“裤腰带问题” ， 三星在2021年和IBM提出了很激进的思路：竖着放 。 根据他们的介绍 ， 传统的CMOS是横向构建的 ， 他们换了个思路 ， 垂直放置 。 所以叫“垂直输送纳米片” 。 以前大家都横着系裤腰带 ， 我穿背带裤 ， 就不用考虑“掉裤子”了 。
从市场的角度看 ， VTFET还是离我们太遥远 。 三星现在关注的还是3nm比较多 ， 很早就使用了MBCFET晶体管 。 只不过到现在为止 ， 三星放出来的还是时间表和PPT ， 更加详细的技术解析资料还是比较少 ， 所以还是不能太认真 。
以铁头对三星面板技术投入的观察 ， 三星在先期技术路线上的选择是很激进的 ， 抢到先进技术 ， 就要砸大量的资源占山为王 。 三星在OLED领域当时就是引进日本技术后重金投入 ， 最后砸出了个QD-OLED 。 这种决心不可小视 。
但是三星的良率一直是个问题 ， 之前三星的旗舰移动处理器Exynos2200就是雷声大雨点小 ， 甚至还有紧急撤销宣发的情况 。 如果三星内部的力量还不能有效整合 ， 2nm也可能会虎头蛇尾 。
诸侯争霸 ， 三家称王
既然说是“全球2nm技术战”了 ， 铁头就再聊聊美国、日本和欧洲的情况 。
美国方面 ， 目前英特尔公布的路线图显示 ， 2024年Intel20A（对标行业的2nm）将会问世 ， 对应的技术叫做“RibbonFET” 。 首先 ， 这个预期要比台积电2025年的目标提前一年 。 其次 ， 英特尔的计划是一年实现一个技术节点 ， 要比台积电和三星激进 。
铁头对比了一下三星和台积电的进程 ， 发现三星和台积电的节点是2023年实现3nm商用 。 如果今年年底英特尔能放出自己的4nm工艺 。 说明英特尔的预定计划已经阶段性完成 ， 会对台积电和三星造成不小的压力 。
日本目前在芯片制造产能上 ， 依旧是“白嫖”状态 。 目前可以确定的新闻是 ， 日美签署了半导体合作基本原则 ， “最早在2025财年启动国内2纳米半导体制造基地” 。
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