Pokud chcete obejít hlavu klíčovou součástí výpočetní technologie – od moderních smartphonů po špičkové stolní počítače – musíte rozumět technologii FinFET.
Co je FinFET?
FinFET je technologická inovace, která výrobcům čipů, jako jsou Samsung, TSMC, Intel a GlobalFoundries, umožnila vyvíjet stále menší a výkonnější elektrické komponenty. Je to tak důležitá součást moderního designu čipů, že se používá při marketingu procesních uzlů, na kterých jsou založeny. Jedním z příkladů je procesní technologie FinFET se 7 nanometry (nm), která je jádrem procesorů Ryzen třetí generace AMD. V uplynulých letech Nvidia ve svých 10 grafických kartách řady postavených na architektuře Pascal používala 16nm FinFET technologii TSMC a 14nm FinFET technologii Samsung.
Technické zhroucení technologie FinFET
Na technické úrovni je FinFET, neboli tranzistor s efektem pole, zvláštním druhem polovodičového tranzistoru oxidu kovu (MOSFET). Má dvojitou nebo trojitou bránu, která umožňuje mnohem rychlejší provoz a vyšší proudovou hustotu než tradiční konstrukce. To vede také k nižším požadavkům na napětí, díky čemuž je konstrukce FinFET mnohem energeticky efektivnější. Ačkoli první konstrukce tranzistoru FinFET byla vyvinuta v 90. letech pod názvem tranzistor s ochudobněným kanálem neboli tranzistor DELTA, termín FinFET byl vytvořen až na počátku dvacátých let. Je to zkratka svého druhu, ale byla navržena „finová“ část názvu, protože zdrojová i odtoková oblast MOSFET tvoří ploutve na povrchu křemíku, na kterém je postavena.
FinFET komerční využití
První komerční využití technologie FinFET bylo u 25nm nanometrového tranzistoru vytvořeného společností TSMC v roce 2002. Byl znám jako design „Omega FinFET“, další iterace této myšlenky přicházejí v následujících letech, včetně varianty Intel Tri-Gate, který byl představen v roce 2011 s 22nm mikroarchitekturou Ivy Bridge. AMD také tvrdilo, že pracuje na podobné technologii na počátku dvacátých let, i když se z ní skutečně nic neuskutečnilo. Když se společnost AMD v roce 2009 zbavila svých podílů ve společnosti GlobalFoundries, došlo k trvalému oddělení výrobních a výrobních ramen. Od roku 2014 začali všichni významní výrobci čipů – včetně GlobalFoundries – používat technologii FiNFET založenou na technologii 16nm a 14nm, což s nejnovějšími iteracemi nakonec zmenšilo velikost uzlu na 7nm. V roce 2019 další technologický pokrok umožnil ještě větší zkrácení délky bran FinFET, což vedlo k 7 nm. Během příštích několika let se můžeme dokonce dočkat 5nm procesní technologie pro výkonnější a efektivnější procesory, grafické karty a systémy na čipu (SoC). Tyto velikosti uzlů jsou však ve většině případů přibližné a ne vždy přímo srovnatelné s TSMC a nejnovější 7nm technologií společnosti Samsung, o které se říká, že je zhruba srovnatelná s 10nm procesem Intel.