IBM 和三星宣布了他们在半导体设计方面的最新进展:一种在芯片上垂直堆叠晶体管的新方法(而不是平放在半导体表面上)。

新的垂直传输场效应晶体管 (VTFET) 设计旨在取代当前用于当今一些最先进芯片的 FinFET 技术,并允许芯片比今天的晶体管更密集。本质上,新设计将垂直堆叠晶体管,允许电流在晶体管堆叠中上下流动,而不是目前大多数芯片上使用的左右水平布局。

半导体的垂直设计已经有一段时间了(FinFET 已经提供了其中的一些好处);英特尔未来的路线图也朝着这个方向发展,尽管其最初的工作重点是堆叠芯片组件而不是单个晶体管。毕竟这是有道理的:当你用尽了在一个平面上添加更多芯片的方法时,唯一真正的方向(除了物理缩小晶体管技术)是向上。

虽然我们距离实际消费类芯片中使用 VTFET 设计还有很长的路要走,但两家公司正在做出一些重大声明,并指出 VTFET 芯片可以提供“性能提高两倍或能源使用减少 85%”相比FinFET 设计。通过在芯片中装入更多晶体管,IBM 和三星声称 VTFET 技术可以帮助保持摩尔定律的目标,即稳步增加晶体管数量。

IBM 和三星还引用了新技术的一些雄心勃勃的可能用例,提出了“手机电池可以在不充电的情况下使用一周而不是几天”的想法,减少能源密集型加密货币挖掘或数据加密,以及甚至更强大的物联网设备甚至航天器。

IBM此前曾在今年早些时候展示过其首款 2nm 芯片,该芯片采用不同的方式来填充更多晶体管,方法是使用现有的 FinFET 设计扩大可以安装在芯片上的数量。然而,VTFET 的目标是更进一步,尽管在我们看到基于 IBM 和三星最新技术的芯片在世界上出现之前可能需要更长的时间。

它也不是唯一一家展望未来生产的公司。英特尔在今年夏天预览了其即将推出的 RibbonFET(英特尔首款全环栅晶体管)设计,这是它自己的 FinFET 生产技术的继承者,该技术将成为计划于 2024 年开始量产的英特尔 20A 代半导体产品的一部分。该公司最近还宣布了自己的堆叠晶体管技术计划,作为 RibbonFET 未来的潜在继任者。