Sydkoreanska Samsung har länge spelat andrafiol till TSMC och är ständigt steget efter gällande spjutspetstekniker. Det är något bolaget föga förvånande vill ändra på och svaret är att bli först ut på 3 nanometer, som förvisso blir mindre transistortät än TSMC:s annalkande dito, men med en process som introducerar en revolutionerande transistortyp.
Enhance technology leadership via world’s first mass production of GAA 3-nanoprocess
Utdrag från Samsungs kvartalsrapport
Samsung har länge talat om att de går in i produktion med sin 3-nanometersteknik under årets andra kvartal, något som alltmer ifrågasatts då det återkommande rapporteras om stora tillverkningstekniska problem. Rykten om att bolaget skjuter produktionsstarten på framtiden dementeras i bolagets första kvartalsrapport (PDF) för året, i vilken de redovisar framtidsutsikter inom olika segment. Under kategorin ”foundry” gör Samsung uttryckligen gällande att de under årets andra kvartal går in i storskalig produktion på 3 nanometer med GAAFET-transistorer.
Som nämnt är den stora nyheten med Samsungs 3 nanometer den nya transistortypen GAAFET, Gate-All-Around Field-Effect Transistor, som tar vid efter dagens FinFET. Med FinFET lyftes själva kanalen upp till ”fenor” för bättre kontroll av drivströmmen. Med GAAFET lyfts hela kanalen upp och omgärdas helt av transistorgrinden, något som ger ännu bättre kontroll och möjlighet att driva transistorer med lägre drivspänning.
När Samsung går in i produktion med tekniken är det med en variant kallad 3GAE, som är den första i ordningen av 3-nanometersprocesser. Bokstaven ”E” benämns ofta som ”Early” och indikerar således att det är den första i sitt slag. Samsung använder traditionellt så kallade tidiga processnoder för eget bruk, varför det är sannolikt att en systemkrets (SoC) signerad Samsung Exynos för telefoner blir den första kretsen att lanseras med tekniken. Det är också möjligt att Qualcomm drar nytta av 3GAE, även om det är mer troligt att bolaget tillsammans med andra kunder inväntar den polerade uppföljaren 3GAP som går in i produktion nästa år.
Medan Samsung framhärdar i att allt går enligt planerna kvarstår uppgifterna om att bolaget har bedrövlig yield, andelen fungerande färdigställda kretsar, på 3 nanometer. Ett sådant scenario behöver dock inte vara ett hinder för Samsung att lansera produkter baserade på tekniken. Tvärtom har de tidigare inlett massproduktion trots betydligt lägre yield än andra företag skulle anse vara affärsmässigt acceptabel.
Ett sådant exempel är när telefonserien Galaxy S6 sommaren 2015 såg dagens ljus. Telefonerna utrustades med systemkretsen Exynos 7 Octa 7420 tillverkad på 14 nanometer, vilket då innebar att Samsung under en tid låg tillverkningstekniskt före TSMC. Även den gången var det tal om att bolaget hade stora tillverkningstekniska bekymmer, men att de prioriterade att vara först på marknaden framför att ha ekonomisk bäring i tillverkningen.
