三星公布3纳米GAA架构制程技术芯片开始生产

2022年06月30日

作为先进的半导体技术厂商之一的三星电子今日宣布, 基于3纳米（nm）全环绕栅极(Gate-All-AroundT,简称 GAA)制程工艺节点的芯片已经开始初步生产。

三星电子首次实现GAA“多桥-通道场效应晶体管”（简称: MBCFET™ Multi-Bridge-Channel FET）应用打破了FinFET技术的性能限制，通过降低工作电压水平来提高能耗比，同时还通过增加驱动电流增强芯片性能。

三星首先将纳米片晶体管应用于高性能、低功耗计算领域的半导体芯片，并计划将其扩大至移动处理器领域。 三星电子总裁兼代工业务负责人Siyoung Choi博士表示：“一直以来，三星电子不断将新一代工艺技术应用于生产制造中。例如：三星的第一个High-K Metal Gate (HKMG) 工艺、FinFET 以及 EUV等。三星希望通过首次采用3nm工艺的“多桥-通道场效应晶体管”（ MBCFET™），将继续保持半导体行业前沿地位。同时，三星将继续在竞争性技术开发方面积极创新，并建立有助于加速实现技术成熟的流程“。

技术设计优化，使PPA[1]收益更大化

3纳米（nm）GAA 技术采用了宽通道的纳米片，与采用窄通道纳米线的GAA 技术相比能提供更高的性能和能耗比。3纳米GAA 技术上， 三星能够调整纳米晶体管的通道宽度，优化功耗和性能，从而能够满足客户的多元需求。此外，GAA 的设计灵活性对设计技术协同优化(DTCO) [2]非常有利，有助于实现更好的PPA 优势。与5纳米（nm）工艺相比，第一代3纳米（nm）工艺可以使功耗降低45%，性能提升23%，芯片面积减少16%；而第二代3纳米（nm）工艺则使功耗降低50%，性能提升30%，芯片面积减少 35%。

与SAFE™合作伙伴一起，提供3纳米设计基础设施和服务

随着工艺节点变得越来越小，而芯片性能需求越来越大，IC设计师们需要面对处理海量数据，以及验证功能更多、扩展更紧密的复杂产品的挑战。为了满足这些需求，三星致力于提供更稳定的设计环境，以帮助减少设计、验证和批准过程所需的时间，同时也提高了产品的可靠性。

自2021年第三季度以来，三星电子一直通过与包括ANSYS、楷登电子、西门子和新思科技在内的三星先进晶圆代工生态系统SAFE™（Samsung Advanced Foundry Ecosystem）合作伙伴的紧密协作，提供成熟/可靠的的设计基础设施，使其能够在更短的时间内完善其产品。

来自SAFE™合作伙伴

• ANSYS, [John Lee, Ansys电子、半导体和光学业务部副总裁兼总经理] “ANSYS和三星携手合作，使用3nm GAA技术继续为最先进的设计提供支持技术。目前，Ansys多物理场仿真平台的签核精度，保证了我们与行业前沿地位的三星晶圆代工持续合作伙伴关系。Ansys始终致力于为我们共同的重要客户提供最佳的设计体验。”

• 楷登电子, [Tom Beckley，楷登电子定制IC和PCB部门高级副总裁兼总经理]

“我们祝贺三星实现了3纳米（nm） GAA技术工艺节点的生产这一行业里程碑。楷登电子与三星晶圆代工密切合作，让客户能够通过使用我们的数字解决方案实现3纳米（nm） GAA技术工艺节点的最佳功率、性能和尺寸。从数据描述到全数字流程实施和签名，所有这些都基于Cadence Cerebrus AI的技术驱动，以最大限度地提高生产率。通过定制解决方案，我们与三星共同启用并验证了完整的AMS流程，通过自动化布局提高了电路设计和模拟的生产效率。我们期待着继续以这样的合作，取得更大的成功。”

• 西门子 EDA, [Joe Sawicki, 西门子EDA IC 部门执行副总裁]

“西门子EDA很高兴通过与三星的合作，从最初开发阶段确保我们现有的软件平台也能够在三星新的3纳米（nm）工艺节点上运行。通过SAFE™计划，西门子行业领先的3纳米EDA工具得已认证，我们与三星的长期合作也为我们的共同客户创造了巨大的价值星的长期合作也为我们的共同客户创造了巨大的价值。与三星建立了长期的伙伴关系，为我们的共同客户创造了重大价值。”

• 新思科技, [ Shankar Krishnamoorthy, 新思科技芯片实现事业部总经理]

“通过我们与三星代工事业部的长期战略合作，使得我们的解决方案能够支持三星的先进工艺，帮助我们共同的客户加快他们的设计周期。现在通过新思科技数字设计、模拟设计和IP产品，继续扩大对三星采用GAA架构的3 nm工艺的支持，使客户能够为关键的高性能计算应用提供差异化的SoC。

_{[1] 有关设计技术协同优化（DTCO）的更多信息，请参阅以下链接：}

_{《寻找最佳方案（Find the optimal for the best）》第一部分}

_{《寻找最佳方案（Find the optimal for the best）》第二部分}

_{[2] PPA：Performance（性能）、Power（功耗）、Area（尺寸）三者的缩写。芯片的设计目标是实现更高的性能、更低的功耗和更小的面积。}