Wenn Sie sich mit einer Schlüsselkomponente der Computertechnologie befassen möchten - von modernen Smartphones bis hin zu High-End-Desktop-PCs -, müssen Sie die FinFET-Technologie verstehen.
Was ist FinFET?
FinFET ist eine technologische Innovation, die es Chipherstellern wie Samsung, TSMC, Intel und GlobalFoundries ermöglicht hat, immer kleinere und leistungsfähigere elektrische Komponenten zu entwickeln.
Es ist ein so wichtiger Bestandteil des modernen Chipdesigns, dass es bei der Vermarktung der Prozessknoten verwendet wird, auf denen sie basieren. Ein Beispiel ist die 7-Nanometer (nm) FinFET-Prozesstechnologie im Kern von AMDs Ryzen-CPUs der dritten Generation. In den letzten Jahren hat Nvidia die 16-nm-FinFET-Technologie von TSMC und die 14-nm-FinFET-Technologie von Samsung in seinen Grafikkarten der 10er-Serie verwendet, die auf der Pascal-Architektur aufbauen.
Ein technischer Überblick über die FinFET-Technologie
Auf technischer Ebene ist FinFET oder der Fin-Feldeffekttransistor eine besondere Art von Metalloxid-Halbleitertransistor (MOSFET). Es hat eine Doppel- oder Dreifach-Gate-Struktur, die einen viel schnelleren Betrieb und eine höhere Stromdichte als herkömmliche Designs ermöglicht. Dies führt auch zu niedrigeren Spannungsanforderungen, wodurch das FinFET-Design weitaus energieeffizienter wird.
Obwohl das erste FinFET-Transistordesign in den 1990er Jahren unter dem Namen Depleted Lean-Channel Transistor oder DELTA-Transistor entwickelt wurde, wurde der Begriff FinFET erst Anfang der 2000er Jahre geprägt. Es ist eine Art Akronym, aber der „Fin“-Teil des Namens wurde vorgeschlagen, weil sowohl die Source- als auch die Drain-Region des MOSFET Finnen auf der Siliziumoberfläche bilden, auf der er aufgebaut ist.
FinFET Kommerzielle Nutzung
Die erste kommerzielle Nutzung der FinFET-Technologie erfolgte mit dem 25-nm-Nanometer-Transistor, der 2002 von TSMC entwickelt wurde. Es war als „Omega FinFET“-Design bekannt, und in den folgenden Jahren folgten weitere Iterationen dieser Idee, darunter Intels Tri-Gate-Variante, die 2011 mit ihrer 22-nm-Ivy-Bridge-Mikroarchitektur eingeführt wurde.
AMD behauptete auch, Anfang der 2000er Jahre an einer ähnlichen Technologie zu arbeiten, obwohl daraus nichts wirklich wurde. Als sich AMD 2009 von seinen Beteiligungen an GlobalFoundries trennte, wurden die Produkt- und Fertigungsbereiche des Geschäfts dauerhaft getrennt.
Ab 2014 begannen alle großen Chiphersteller – einschließlich GlobalFoundries – mit der FiNFET-Technologie basierend auf 16-nm- und 14-nm-Technologie und schrumpften schließlich die Knotengröße mit den neuesten Iterationen auf 7 nm.
Im Jahr 2019 haben zusätzliche technologische Fortschritte eine noch größere Reduzierung der Länge von FinFET-Gates ermöglicht, was zu 7 nm führte. In den nächsten Jahren werden wir möglicherweise sogar 5-nm-Prozesstechnologie für leistungsfähigere und effizientere CPUs, Grafikkarten und System-on-Chip (SoCs) sehen. Diese Knotengrößen sind jedoch in den meisten Fällen ungefähre Angaben und nicht immer direkt vergleichbar mit TSMC und der neuesten 7-nm-Technologie von Samsung, die in etwa mit Intels 10-nm-Prozess vergleichbar sein soll.
