三星在去年的“Samsung Foundry Forum 2021”論壇活動上,確認在3nm製程節點引入了全新的GAAFET全環繞柵極晶體管工藝,分為早期的3GAE以及3GAP。近日,三星表示有望在本季度開始使用3GAE製造工藝進行大批量生產,在一份 聲明 中寫道:
“這是世界上首次大規模生產3nm GAA工藝來提高技術領先的地位。”
據三星介紹,MBCFET多橋-通道場效應晶體管工藝是其第一個使用的GAAFET工藝,作為一種全新的形式,不但保留了GAAFET工藝的優點,而且兼容之前的FinFET工藝技術。使用其3GAE技術生產的256Mb GAAFET SRAM芯片時,可實現30%的性能提升、50%的功耗降低以及晶體管密度提高80%(包括邏輯和SRAM晶體管的混合)。

三星表示,除了功耗、性能和麪積(PPA)上的改進,隨着製程技術成熟,3nm工藝的良品率將會接近4nm工藝。不過鑑於過往這些年三星在5nm和4nm芯片製造上遇到的問題,這次3nm工藝的性能和功耗實際情況如何還有待觀察。暫時還不清楚誰將成為三星3nm工藝的首家客户,畢竟過渡到全新的晶體管工藝是存在一定風險的,而且芯片設計人員需要開發全新的IP,價格並不便宜。
競爭對手之一的英特爾在Intel 7/4/3製程節點仍依賴FinFET,最早會在2024年才轉向新型晶體管(稱為RibbonFET)。另一個競爭對手台積電在N4和N3製程節點仍使用FinFET,要到N2製程節點才引入GAA工藝,大概會在2024年投入生產。