三星以全方位的速度提升技术击败了芯片竞争对手

三星将在2021年将突破性的处理器技术推向市场。这是最基本的电子元件的基本改造，它将性能提高35%，同时将功耗降低50%。

三星周三在其三星铸造论坛活动上表示，这种被称为门的技术，或GAA，重新塑造芯片核心的晶体管，使它们更小更快。当这些芯片于2021年问世时，它们将成为三星与竞争对手英特尔和台湾半导体制造公司(台积电)竞争的重要一步，以加速近年来为克服极端小型化的工程挑战而挣扎的芯片产业。

咨询公司国际商业策略公司(International Business Strategies)首席执行官汉德尔•琼斯(Handel Jones)表示，三星强大的材料研究项

他表示，“三星在GAA领先于台积电大约12个月。”“英特尔可能比三星落后两到三年。”

三星的进步将延长摩尔定律所规定的进度，确保我们的手机，手表，汽车和家庭能够更加智能化。摩尔定律曾经预测的稳定改进已经步履蹒跚，而且最快的芯片价格高昂，其进展受到了损害，但至少在未来几年内，您可以期待更好的图形，更智能的人工智能和其他计算改进。

“周围的门将标志着我们代工业务的新时代，”加利福尼亚州圣克拉拉市的代工业务营销副总裁Ryan Lee表示，硅谷的核心也恰好是英特尔的家。

什么是门全能晶体管?

几十年来，基本的处理器构建块一直是晶体管，缩小它是芯片进步的关键。可以打开和关闭晶体管，使电流流动或不流动 - 控制芯片如何处理数据和做出决策的状态变化。

在晶体管中，称为栅极的结构控制电流是否流过沟道。在早期的设计中，门被安装在通道顶部，但是较新的设计将通道变成了翅片，门被垂下。四周的门更进一步，用栅极材料完全包裹通道 - 这种3D结构比以前的平面设计更复杂。

一些人认为GAA晶体管通道是称为纳米线的微小圆柱体，但三星的设计使用称为纳米片的更平坦的通道。

首批3nm芯片 - 针对智能手机和其他移动设备 - 将于2020年进行测试，批量生产将于2021年完成。对性能更高的芯片(如图形处理器和数据中心的AI芯片)的进一步改进应该会到来李说，在2022年的数量。

英特尔和台积电没有立即评论这个故事。

3纳米及以上

处理器的进步有很多方面，但缩小电子电路元件的尺寸是关键。今天三星制造的芯片使用7纳米的特征--70亿分之一米。为了比较，一条DNA链仅约2纳米。Lee表示，三星正在改进7nm工艺，采用6nm，5nm和4nm变体，但GAA将让三星将电路缩小到3nm。

但那还不是全部。

Lee预测，GAA改进将导致2nm制造。之后将是1nm的未来技术，然后，他预计，尺寸会更小。

“我确信将有超过1纳米的新技术，”李说。“我不确定是什么样的结构，但它会出现。”

这是一个大胆的期望，尽管公平的芯片制造商一直担心数十年的小型化障碍。也许我们必须转向皮米 - 万亿分之一米 - 因为我们曾经将芯片命名惯例从0.13微米转移到130纳米。

三星的5nm芯片有望在2020年上市，但现在可以制造原型。该公司现在发布了早期的生产工具，因此客户也可以开始设计和调整3nm的芯片。

3nm芯片更贵

三星多年来一直在制造芯片，但在2017年，它将三星铸造部门拆分为一个独立的业务，以吸引除三星电子等集团之外的客户，后者开发了一些三星手机中使用的Exynos芯片。

因此，其他公司依赖三星的实力 - 比如高通，它依靠三星来制造新的高端Snapdragon 730和730G智能手机芯片- 以及购买其产品的消费者。

在处理器制造的辉煌时代，新一代技术将带来更小更快的芯片，而不会增加功耗。如今，很难获得所有三个好处。即使我们这样做 - 正如三星承诺的3nm - 客户仍然可能犹豫不决，因为它很昂贵。

正如其即将推出的5nm芯片将比目前的7nm芯片贵一些，3nm芯片将比每个晶体管定价的前代产品“成为一点”。李说，这些成本逐渐下降。

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