Samsung、GAAを適用した3nmプロセスの生産を開始：5nm比で電力効率は最大45％向上

[村尾麻悠子，EE Times Japan]

　Samsung Electronics（以下、Samsung）は2022年6月30日（韓国時間）、GAA（Gate-All-Around）トランジスタ構造を適用した3nmプロセスノードの初期生産を開始したと発表した。まずは、高性能、低消費電力コンピューティングに向けたチップに適用し、その後モバイルプロセッサにも適用していく計画だ。

　第1世代の3nmプロセスでは、5nmプロセスに比べ、消費電力が最大45％削減、性能は23％向上し、面積は16％削減できるという。第2世代では、消費電力を最大50％削減、性能を30％向上、面積を35％削減できるとする。

　Samsungは、「MBCFET（Multi Bridge Channel FET）」として知られる独自のGAA技術を2002年から開発してきた。同社はプレスリリースで、「MBCFETは、FinFETの性能限界を打破し、電源電圧レベルの低減による電力効率の改善と、駆動電流能力の向上による性能の向上を実現する」と述べている。

GAAを適用した3nmプロセスノードで製造したウエハーを掲げるSamsung Foundryの研究者たち［クリックで拡大］ 出所：Samsung Electronics

　SamsungのMBCFETでは、チャネル幅が広いナノシートを活用する。チャネル幅が狭いナノワイヤを利用するGAA技術に比べ、より高い性能とエネルギー効率を実現できるという。ナノシートのチャネル幅を調整することで、消費電力や性能を最適化できるので、顧客のさまざまなニーズにも対応しやすいと、Samsungは説明する。

　GAAは設計の自由度が高く、設計・製造協調最適化（DTCO／Design Technology Co-Optimization）の点でも有利で、PPA（Power, Performance, Area）を高めることができるとする。

トランジスタ構造の進化。プレーナ型FETからFinFET、ナノワイヤを使うGAA FET、ナノシートを使うGAA FETと進化するにつれて、性能と電力効率が向上することを示している［クリックで拡大］ 出所：Samsung Electronics