Nếu bạn muốn quan tâm đến thành phần quan trọng của công nghệ điện toán - từ điện thoại thông minh hiện đại đến máy tính để bàn cao cấp - bạn cần hiểu công nghệ FinFET.
FinFET là gì?
FinFET là một sự đổi mới công nghệ đã cho phép các nhà sản xuất chip như Samsung, TSMC, Intel và GlobalFoundries phát triển các thành phần điện nhỏ hơn và mạnh hơn bao giờ hết.
Nó là một phần quan trọng của thiết kế chip hiện đại, nó được sử dụng để tiếp thị các nút quy trình mà chúng dựa trên. Một ví dụ là công nghệ xử lý FinFET 7 nanomet (nm) ở lõi của CPU Ryzen thế hệ thứ ba của AMD. Trong những năm gần đây, Nvidia đã sử dụng công nghệ FinFET 16nm của TSMC và công nghệ FinFET 14nm của Samsung trong các card đồ họa series 10 của mình được xây dựng trên kiến trúc Pascal.
Sự cố kỹ thuật của Công nghệ FinFET
Ở cấp độ kỹ thuật, FinFET, hoặc bóng bán dẫn hiệu ứng trường vây, là một loại bóng bán dẫn bán dẫn oxit kim loại đặc biệt (MOSFET). Nó có cấu trúc cổng đôi hoặc cổng ba cho phép hoạt động nhanh hơn nhiều và mật độ dòng điện lớn hơn các thiết kế truyền thống. Điều này cũng dẫn đến yêu cầu điện áp thấp hơn, làm cho thiết kế FinFET tiết kiệm năng lượng hơn nhiều.
Mặc dù thiết kế bóng bán dẫn FinFET đầu tiên được phát triển vào những năm 1990 với tên gọi Bóng bán dẫn kênh Lean cạn kiệt, hay bóng bán dẫn DELTA, nhưng phải đến đầu những năm 2000, thuật ngữ FinFET mới được đặt ra. Đó là một từ viết tắt của nhiều loại, nhưng phần "vây" của tên được gợi ý vì cả vùng nguồn và vùng thoát của MOSFET đều tạo thành vây trên bề mặt silicon mà nó được xây dựng.
FinFET Sử dụng Thương mại
Việc sử dụng thương mại đầu tiên của công nghệ FinFET là với bóng bán dẫn nanomet 25nm do TSMC tạo ra vào năm 2002. Nó được gọi là thiết kế "Omega FinFET", với nhiều lần lặp lại ý tưởng này trong những năm sau đó, bao gồm cả biến thể Tri-Gate của Intel, được giới thiệu vào năm 2011 với vi kiến trúc Ivy Bridge 22nm.
AMD cũng tuyên bố đang làm việc trên công nghệ tương tự vào đầu những năm 2000, mặc dù không có gì thực sự thành hiện thực từ nó. Khi AMD thoái vốn khỏi GlobalFoundries vào năm 2009, các chi nhánh sản phẩm và chế tạo của doanh nghiệp đã bị cắt vĩnh viễn.
Bắt đầu từ năm 2014, tất cả các nhà sản xuất chip lớn bao gồm GlobalFoundries đều bắt đầu sử dụng công nghệ FiNFET dựa trên công nghệ 16nm và 14nm, cuối cùng thu nhỏ kích thước nút xuống còn 7nm với các lần lặp lại mới nhất.
Vào năm 2019, những tiến bộ công nghệ bổ sung đã cho phép giảm chiều dài của cổng FinFET nhiều hơn, dẫn đến 7nm. Trong vòng vài năm tới, chúng ta thậm chí có thể thấy công nghệ quy trình 5nm cho CPU, card đồ họa và Hệ thống trên chip (SoC) mạnh mẽ và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, các kích thước nút này là tương đối trong hầu hết các trường hợp và không phải lúc nào cũng có thể so sánh trực tiếp với TSMC và công nghệ 7nm mới nhất của Samsung, được cho là gần tương đương với quy trình 10nm của Intel.