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台积电等3巨头 掀动电晶体未来10年大革命
2024/01/11 07:01
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台积电正研究新的3D芯片架构CFET，可望解决当今最先进的奈米片技术存在的缩放问题。
（路透）
〔记者吴孟峰／综合报导〕科技新闻媒体EE Times报导，全球芯片产业的3巨头英特尔、
台积电和三星正在“认真”研究一种新的3D芯片架构，垂直堆叠式 （CFET） 场效电晶体
架构可望解决当今最先进的奈米片技术持续存在的缩放（Scaling）问题。
这3大芯片制造商首次在去年12月的国际电子元件会议 （IEDM） 上发表演讲，暗示他们
将在十年内实现CFET场效电晶体架构的商业化。
比利时微电子研究中心IMEC的CMOS元件专案总监Naoto Horiguchi表示，所有的芯片业巨
头包括英特尔、三星、台积电，都展示他们的最新研究成果。
在CFET时代到来之前，芯片行业将经历3奈米片架构，以及静态随机存取内存（SRAM）
等已经停止缩小尺寸的互补式金属氧化物半导体（CMOS）组件相关问题。IMEC表示，缩小
规模的停滞将迫使高效能运算芯片的设计者分解 SRAM等CMOS功能，并采用将旧技术节点
和小芯片拼接在一起的解决方法。
外媒 eNewsEurope日前也报导，由于英特尔和台积电的努力，使得CFET将成为十年内最可
能接替闸极全环电晶 （GAA） 电晶体的下一代先进制程得以实现。
电晶体大小有其物理限制，但事实上除借由缩小电晶体之外，还可以利用3D堆叠电晶体的
方法，利用相同大小的电晶体，提升单位面积电晶体密度，降低等效电晶体大小。
芯片产业现在遇到的瓶颈则是“Dennard 缩放比例定律”（Dennard Scaling）的失效，
意味着“处理器功耗”已经达到极限。Dennard 缩放比例定律说明，当电晶体愈做愈小，
电容跟电压都会变小（注 3），因此能耗也会跟着变小。