Om du vill linda huvudet kring en nyckelkomponent i datorteknik – från moderna smartphones till avancerade stationära datorer – måste du förstå FinFET-teknik.
Vad är FinFET?
FinFET är en teknisk innovation som har gjort det möjligt för chiptillverkare som Samsung, TSMC, Intel och GlobalFoundries att utveckla allt mindre och kraftfullare elektriska komponenter.
Det är en så viktig del av modern chipdesign att den används i marknadsföringen av processnoderna de är baserade på. Ett exempel är 7-nanometer (nm) FinFET-processtekniken i kärnan av AMD:s tredje generationens Ryzen-processorer. Under de senaste åren har Nvidia använt TSMC:s 16nm FinFET-teknik och Samsungs 14nm FinFET-teknik i sina 10-seriers grafikkort som bygger på Pascal-arkitekturen.
En teknisk uppdelning av FinFET-teknik
På den tekniska nivån är FinFET, eller finfälteffekttransistorn, en speciell typ av metalloxidhalvledartransistor (MOSFET). Den har en dubbel- eller trippelportsstruktur som möjliggör mycket snabbare drift och större strömtäthet än traditionella konstruktioner. Detta leder också till lägre spänningskrav, vilket gör FinFET-designen mycket mer energieffektiv.
Även om den första FinFET-transistordesignen utvecklades på 1990-talet under namnet Depleted Lean-channel Transistor, eller DELTA-transistorn, var det inte förrän i början av 2000-talet som termen FinFET myntades. Det är en sorts förkortning, men "fen"-delen av namnet föreslogs eftersom både käll- och dräneringsområdena för MOSFET bildar fenor på kiselytan som den är byggd på.
FinFET kommersiell användning
Den första kommersiella användningen av FinFET-teknik var med 25nm nanometertransistorn skapad av TSMC 2002. Den var känd som "Omega FinFET"-designen, med ytterligare iterationer av denna idé som kom under åren som följde, inklusive Intels Tri-Gate-variant, som introducerades 2011 med sin 22nm Ivy Bridge-mikroarkitektur.
AMD hävdade också att de arbetade med liknande teknik i början av 2000-talet, även om det inte riktigt blev något av det. När AMD avyttrade sina innehav i GlobalFoundries 2009, avbröts företagets produkt- och tillverkningsgrenar permanent.
Från 2014 började alla större chiptillverkare – GlobalFoundries inkluderade – använda FiNFET-teknik baserad på 16nm- och 14nm-teknik, vilket så småningom krympte nodstorleken till 7nm med de senaste iterationerna.
Under 2019 har ytterligare tekniska framsteg möjliggjort ännu större minskningar av längden på FinFET-grindarna, vilket leder till 7nm. Inom de närmaste åren kan vi till och med se 5nm processteknik för mer kraftfulla och effektiva processorer, grafikkort och System on Chip (SoCs). Dessa nodstorlekar är dock ungefärliga i de flesta fall och inte alltid direkt jämförbara med TSMC och Samsungs senaste 7nm-teknik, som sägs vara ungefär jämförbar med Intels 10nm-process.
