В своем недавнем выступлении доктор Сиюнг Чой (Siyoung Choi), глава бизнес-подразделения Samsung Foundry,  сказал,  что Samsung Foundry во второй половине 2025 года планирует массовое производство чипов с использованием технологии 2 нм. Объявление, сделанное на Samsung Foundry Forum 2021 указывает на то, что Samsung Foundry продолжит разработку передовых производственных технологий и будет конкурировать с Intel и TSMC. Фактически, с 2-нм техпроцессом Samsung Foundry может иметь преимущество перед своими конкурентами Intel и TSMC.  

«Ожидается, что серийное производство 2-нм техпроцесса начнется во второй половине 2025 года», -  сказал  д-р Сиюнг Чой. «Когда это произойдет, он будет представлять третье поколение технологических процессов, применяемых на основе GAA. В конечном итоге мы ожидаем, что переход отрасли на 2-нм техпроцесс будет плавным благодаря предыдущему опыту с 3-нм. В рамках подготовки к этому будущему Samsung Foundry будет продолжать укреплять свои позиции в технологических процессах". 

На данный момент Samsung не раскрывает особенности своей технологии производства класса 2 нм, хотя стоит ожидать, что новый узел принесет некоторые улучшения производительности, мощности и плотности транзисторов по сравнению с узлами предыдущего поколения. Компания также не сообщила, будет ли ее 2-нм техпроцесс происходить из 3-нм узлов или это будет совершенно новая ветвь.  

Компания Samsung Foundry была первым производителем микросхем, объявившим о переходе на полевые транзисторы с затвором и полевым эффектом (GAAFET) с процессами изготовления 3GAE (3-нм затвор на ранних этапах) и 3GAP (3-нм затвор с универсальным затвором плюс). Тогда компания заявила, что ее узел 3GAE начнет массовое производство в 2021 году, но в итоге оказалось, что технология будет немного отложена до 2022 года. Он будет готов к массовому производству в первой половине 2022 года, как сообщила компания Samsung на SFF 2021. Недавно компания Samsung Foundry разместила свой первый тестовый чип 3GAA, поэтому технология готовится к массовому производству. 

В отличие от этого, узлы Intel следующего поколения I7, I4 и I3 будут полагаться на FinFET, а компания перейдет на транзисторы GAA (RibbonFET в терминологии компании) не ранее второй половины 2024 года. Между тем, ко второй половине 2025 года Intel готовит свою производственную технологию 18A, процесс 2-го поколения, применяемый в GAA. TSMC также будет придерживаться FinFET с процессами N4 (2022) и N3 (H2 2022) и, как ожидается, позже представит транзисторы GAA с технологией изготовления N2. 

Переход на новую структуру транзисторов всегда является проблемой как для производителей микросхем, так и для разработчиков микросхем. В дополнение к таким вещам, как повышенная вариативность при новой геометрии, новые методологии размещения, правила планировки и правила маршрутизации, которые вводятся всеми новыми узлами и решаются с помощью новых инструментов автоматизации электронного проектирования (EDA), производителям микросхем необходимо научиться максимизировать выход продукции с помощью новых транзисторов, тогда как разработчикам микросхем нужен совершенно новый IP. 

Но раннее появление имеет свои преимущества. К тому времени, когда во второй половине 2025 года технология Samsung класса 2 нм поступит в массовое производство, это будет узел GAA 3-го поколения от Samsung, который будет опираться на многомостовые полевые транзисторы (MBCFET). Ко второй половине 2025 года компания накопит некоторый опыт работы с новыми типами транзисторов, что может привести к увеличению выхода, более высокой плотности транзисторов и преимуществам мощности/производительности.

Следует отметить одну важную вещь, касающуюся процесса производства Samsung MBCFET класса 2 нм. Если он начнет массовое производство во второй половине 2025 года (которое начнется 1 июля) и получит первую партию чипов в октябре, реальные продукты на основе этих чипов появятся на рынке не раньше, чем в первом квартале 2026 года, если все пойдет хорошо.  

Ранее в этом году IBM Research  представила  свой тестовый чип «класса 2 нм», который использует транзисторы GAA и содержит 50 миллиардов транзисторов.