Co je FinFET?

Pokud si chcete omotat hlavu kolem klíčové součásti výpočetní techniky – od moderní smartphony na špičkové stolní počítače—Musíte rozumět technologii FinFET.

Co je FinFET?

FinFET je technologická inovace, která výrobcům čipů jako Samsung, TSMC, Intel a GlobalFoundries umožnila vyvíjet stále menší a výkonnější elektrické komponenty.

Je tak důležitou součástí moderního návrhu čipů, že se používá při marketingu procesních uzlů, na kterých jsou založeny. Jedním z příkladů je 7-nanometr (nm) Procesní technologie FinFET v jádru procesorů AMD Ryzen třetí generace. V posledních letech Nvidia používala TSMC 16nm technologie FinFET a 14nm technologie FinFET společnosti Samsung ve svých grafických kartách řady 10 staví na Pascalu architektura.

Technické rozdělení technologie FinFET

Na technické úrovni je FinFET nebo žebrový tranzistor s efektem pole zvláštním druhem polovodičového tranzistoru s oxidem kovu (MOSFET). Má strukturu dvojitého nebo trojitého hradla, která umožňuje mnohem rychlejší provoz a větší proudovou hustotu než tradiční konstrukce. To také vede k nižším požadavkům na napětí, díky čemuž je design FinFET mnohem energeticky účinnější.

Ačkoli první návrh tranzistoru FinFET byl vyvinut v 90. letech minulého století pod názvem Depleted Lean-channel tranzistor nebo DELTA tranzistor, teprve na počátku 21. století byl termín FinFET ražené. Je to svého druhu zkratka, ale část názvu „ploutve“ byla navržena, protože jak zdrojová, tak odvodňovací oblast MOSFET tvoří žebra na křemíkovém povrchu, na kterém je postaven.

Komerční využití FinFET

První komerční využití technologie FinFET bylo s 25nm nanometrovým tranzistorem vytvořeným společností TSMC v roce 2002. Byl znám jako design „Omega FinFET“, přičemž další iterace této myšlenky přišly v letech, následovala, včetně varianty Intel Tri-Gate, která byla představena v roce 2011 s 22nm Ivy Bridge mikroarchitektura.

AMD také tvrdilo, že na podobné technologii pracovalo na počátku roku 2000, ačkoli se z toho ve skutečnosti nic nezhmotnilo. Když se AMD v roce 2009 zbavila svých podílů v GlobalFoundries, produktové a výrobní části podniku byly trvale odděleny.

Od roku 2014 začali všichni hlavní výrobci čipů – včetně GlobalFoundries – používat technologii FiNFET založené na 16nm a 14nm technologii, případně zmenšení velikosti uzlu na 7nm s nejnovějšími iterací.

V roce 2019 další technologický pokrok umožnil ještě větší zkrácení délky bran FinFET, což vedlo k 7nm. Během několika příštích let se možná dočkáme i 5nm procesní technologie výkonnější a efektivnější CPU, grafické karty a System on Chip (SoC). Tyto velikosti uzlů jsou však ve většině případů přibližné a ne vždy s nimi přímo srovnatelné Nejnovější 7nm technologie TSMC a Samsung, která je prý zhruba srovnatelná s 10nm Intel proces.