אם אתה רוצה לעטוף את ראשך סביב מרכיב מרכזי בטכנולוגיית המחשוב - מסמארטפונים מודרניים ועד למחשבים שולחניים מתקדמים - אתה צריך להבין את טכנולוגיית FinFET.
מה זה FinFET?
FinFET הוא חידוש טכנולוגי שאפשר ליצרניות שבבים כמו Samsung, TSMC, Intel ו-GlobalFoundries לפתח רכיבים חשמליים קטנים וחזקים יותר מתמיד.
זהו חלק כל כך חשוב בעיצוב השבבים המודרני עד שהוא משמש בשיווק של צמתי התהליך שהם מבוססים עליהם. דוגמה אחת היא טכנולוגיית תהליך FinFET של 7 ננומטר (ננומטר) בליבת מעבדי Ryzen מהדור השלישי של AMD. בשנים האחרונות, Nvidia השתמשה בטכנולוגיית 16nm FinFET של TSMC ובטכנולוגיית 14nm FinFET של סמסונג בכרטיסים הגרפיים מסדרת 10 שלה המבוססים על ארכיטקטורת Pascal.
התמוטטות טכנית של טכנולוגיית FinFET
ברמה הטכנית, FinFET, או טרנזיסטור אפקט שדה סנפיר, הוא סוג מסוים של טרנזיסטור מוליכים למחצה מתכת-תחמוצת (MOSFET). יש לו מבנה שער כפול או משולש המאפשר פעולה מהירה בהרבה וצפיפות זרם גדולה יותר מאשר עיצובים מסורתיים. זה מוביל גם לדרישות מתח נמוכות יותר, מה שהופך את עיצוב FinFET להרבה יותר יעיל באנרגיה.
למרות שעיצוב הטרנזיסטור הראשון של FinFET פותח בשנות ה-90 תחת השם של טרנזיסטור Depleted Lean-channel, או טרנזיסטור DELTA, רק בתחילת שנות ה-2000 נוצר המונח FinFET. זהו ראשי תיבות למיניהם, אבל החלק ה"סנפיר" של השם הוצע מכיוון שגם אזורי המקור וגם אזורי הניקוז של ה-MOSFET יוצרים סנפירים על משטח הסיליקון שעליו הוא בנוי.
FinFET שימוש מסחרי
השימוש המסחרי הראשון בטכנולוגיית FinFET היה עם הטרנזיסטור 25nm ננומטר שנוצר על ידי TSMC ב-2002.זה היה ידוע כעיצוב "Omega FinFET", עם איטרציות נוספות על רעיון זה שיגיעו בשנים שלאחר מכן, כולל גרסת ה-Tri-Gate של אינטל, שהוצגה ב-2011 עם המיקרו-ארכיטקטורה של Ivy Bridge 22nm.
AMD גם טענה שעבדה על טכנולוגיה דומה בתחילת שנות ה-2000, אם כי שום דבר לא באמת יצא מזה. כאשר AMD נפטרה מאחזקותיה ב-GlobalFoundries ב-2009, זרועות המוצר והייצור של העסק נותקו לצמיתות.
החל משנת 2014, כל יצרניות השבבים הגדולות-GlobalFoundries כללו-החלו להשתמש בטכנולוגיית FiNFET המבוססת על טכנולוגיית 16nm ו-14nm, ובסופו של דבר כיווץ את גודל הצומת ל-7nm עם האיטרציות האחרונות.
בשנת 2019, התקדמות טכנולוגית נוספת אפשרה צמצום גדול עוד יותר באורך שערי FinFET, מה שהוביל ל-7 ננומטר. במהלך השנים הקרובות, אולי אפילו נראה טכנולוגיית תהליכים של 5nm למעבדים חזקים ויעילים יותר, כרטיסים גרפיים ומערכת על שבב (SoCs).עם זאת, גדלי הצמתים הללו משוערים ברוב המקרים ולא תמיד ניתנים להשוואה ישירה ל-TSMC ולטכנולוגיית ה-7 ננומטר העדכנית ביותר של סמסונג, שנאמר כי היא דומה בערך לתהליך ה-10 ננומטר של אינטל.