サムスンファウンドリーは昨年6月にSF3E（3nmゲート・オールアラウンド・アーリー）製造技術を用いたチップの生産を開始しましたが、この技術は一部のチップにのみ適用されており、広く普及することは期待されていません。一方、同社は第2世代の3nmクラスのノードであるSF3（3GAP）の開発に取り組んでおり、京都で開催される2023年VLSI技術・回路シンポジウムで詳細情報を公開する予定です。
SamsungのSf3（3nmクラス）製造技術（T1-2セッションで発表予定）は、同社の第2世代マルチブリッジチャネル電界効果トランジスタ（MBCFET）を採用します。この新しい製造技術は、すでに量産中の第1世代GAAデバイス（SF3E）をベースに、さらなる最適化が図られています。
Samsungは、SF4（4LPP、4nmクラス、低消費電力プラス）と比較して、SF3は消費電力とトランジスタ数が同じで22%の性能向上、クロックと複雑さが同じで34%の消費電力削減、ロジック面積が0.79倍の削減を実現すると主張しています。しかし、SamsungはSF3とSF3Eの比較を行っておらず、SRAMとアナログ回路のスケーリングについても言及していません。
GAAトランジスタがFinFETデバイスと比較した主な利点の一つは、ゲートの四方をチャネルに囲まれているため、リーク電流が低減されることです。さらに、チャネルの厚さを調整することで、性能向上や消費電力の削減が可能です。
サムスンは現在、SF3プラットフォームは、MBCFETデバイスのナノシート（NS）幅を同一セルタイプ内で変化させることで、より柔軟な設計を可能にすると述べています。これが、オリジナルのSF3EがGAAトランジスタの主要機能の一つを欠いていることを意味するのかどうかは不明ですが、少なくともサムスンの表現からはそれが示唆されています。
サムスンが論文で示した画像は、金属ゲートプロセス中にナノシート上に生じた損傷を示しているため、同社が取り上げる側面の 1 つは、GAA ベースの SF3E 製造ノードで発生した製造上の課題であると推測できます。
興味深いことに、同社は最近、自社の製造プロセスが TSMC のプロセスに遅れており、追いつくには少なくとも 5 年かかることを認めました。
「正直に言うと、サムスン電子のファウンドリー技術はTSMCに遅れをとっています」と、サムスン電子デバイスソリューション部門の責任者で、メモリ、システムLSI、ファウンドリー事業部門を統括するKye Hyun Kyung博士は、韓国科学技術院（KAIST）での講演で述べたとHankyung（@Tech_Reve経由）は伝えている。「5年以内にTSMCを上回ることができるでしょう」
Samsung Foundryがスマートフォンなどの高負荷アプリケーション向け複雑なSoCを製造するための最先端製造プロセッサは、SF4（4LPP、4nm、低消費電力プラス）です。しかし、同社はこのプロセッサがTSMCのN3（N3B）ノードに大きく遅れをとっていることを認めています。N3はAppleの高度なSoCの一部に使用されていると報じられています。@Tech_Reveの報道によると、Samsungは今年後半に量産開始が見込まれるSF4P（4LPP+）テクノロジーで、TSMCのN3およびN4Pとの差を縮めることを目指しています。
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Samsung Foundryは、第2世代MBCFETベースのノードであるSF3（3GAP）により、2024年にTSMCの最先端ノードに対抗する上でより有利な立場に立つ可能性があります。また、Samsungは高性能CPUとGPU向けに設計された4nmクラスの製造技術であるSF4X（4HPC）を同時期に提供する予定です。しかし、TSMCもその頃には、パフォーマンスを向上させるN3P製造技術を導入すると予想されています。
サムスンは、2022～2023年にGAAトランジスタへの移行を決定したことは賢明な判断だったと確信している。これにより、契約チップメーカーはインテルやTSMCといった競合他社よりも先に、新アーキテクチャに関する問題を解決できるからだ。そのため、これらのライバル企業が2024～2025年に20A、N2（2nmクラス）を用いたチップの生産を開始し、サムスンが現在取り組んでいるのと同様の課題に直面する可能性があるとしても、サムスンはSF2ノードが電力、性能、トランジスタ密度、コスト、歩留まりの面で優れたバランスを提供すると考えている。
アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。
