Saat ini hanya ada dua pengecoran independen yang mampu memproduksi chip mutakhir. Perusahaan tersebut adalah TSMC dan Samsung Foundry. Pengecoran independen mengambil desain chip yang dibuat oleh perusahaan lain dan membuat chip sebenarnya dari desain itu. Baik TSMC dan Samsung sedang mengerjakan pembuatan chip menggunakan node proses 3nm mereka. Semakin kecil node proses yang digunakan, semakin besar jumlah transistor yang ditemukan di dalam sebuah chip.
Samsung dikabarkan akan mengumumkan produksi massal chip 3nm secepatnya minggu depan
Ini penting karena semakin banyak transistor yang digunakan dalam sebuah chip, semakin kuat dan hemat energi chip tersebut. Setiap dua tahun atau lebih, simpul proses menjadi lebih kecil dan lebih banyak transistor masuk ke dalam sirkuit terpadu. Ini adalah “Hukum Moore” yang terkenal yang pernah Anda dengar, dinamai menurut pendiri semikonduktor Intel dan Fairchild, Gordon Moore. Ingat, ini bukan hukum yang sebenarnya dan sebagai komponen yang lebih kecil dan lebih kecil sedang dibangun, “pengamatan” ini tidak lagi dapat sepenuhnya diandalkan untuk menggandakan jumlah transistor setiap tahun.
Namun, seiring waktu, Anda dapat melihat bagaimana “Hukum Moore” memperkirakan peningkatan luar biasa dalam kemampuan pemrosesan selama bertahun-tahun. Mari kita ambil iPhone X yang dirilis pada November 2017 yang ditenagai oleh chipset Apple A10 Bionic. Yang terakhir membawa 4,3 miliar transistor di setiap chip. Sekarang mari kita beralih ke seri iPhone 13 2021 yang menggunakan chipset A15 Bionic. A15 Bionic berisi 15 miliar transistor, naik 27,1% dari 11,8 miliar transistor yang digunakan oleh chip A14 Bionic.
Jadi sekarang Samsung dan TSMC sedang berjuang untuk mendapatkan supremasi dalam bisnis pembuatan chip untuk pihak ketiga. TSMC adalah nomor satu di sebagian besar metrik dan daftar pelanggannya mencakup perusahaan teknologi top seperti Apple (pelanggan nomor satu), MediaTek, Nvidia, Qualcomm, dan lainnya. Tapi tampaknya, menurut ExtremeTech, bahwa Samsung akan segera mengalahkan TSMC dengan memulai produksi massal chip yang dibuat menggunakan node proses 3nm-nya minggu depan dengan TSMC memulai produksi massal 3nm akhir tahun ini.
Selain itu, Samsung akan menggunakan struktur transistor baru pada chip 3nm yang disebut GAA atau gate-all-around. Dengan struktur ini, aliran arus dikendalikan oleh gerbang yang menghubungi transistor di keempat sisinya. TSMC akan terus menggunakan struktur FinFET yang telah ada sejak node proses 22nm memulai debutnya. TSMC akhirnya akan menghapus FinFET untuk GAA ketika mulai mengirimkan chip 2nm pada tahun 2026.
Desain GAA Samsung disebut Multi-Bridge Channel Field Effect Transistor (MBCFET) juga dikenal sebagai nanowires. Ini adalah salah satu dari hanya dua desain gate-all-around yang berbeda yang saat ini tersedia dengan yang kedua dikenal sebagai GAAFET atau nanowire.
Arsitektur transistor bergerak dari FinFET ke gate-all-around
Laporan tersebut mengutip kantor berita utama Korea yang mengatakan Samsung diperkirakan akan membuat pengumuman besar tentang produksi chip 3nmnya segera. Ia juga mencatat bahwa perpindahan ke gate-all-around dari FinFet akan mengurangi area chip sebesar 45% untuk membantu memberikan peningkatan kinerja 30% sekaligus mengurangi konsumsi energi hingga 50%. Namun, ada masalah besar. Samsung dilaporkan mendapatkan hasil hanya 10% hingga 20% pada 3nm yang berarti bahwa sebagian besar chip 3nm yang dipotong dari wafer tidak dapat melewati kontrol kualitas.
Kembali pada bulan Februari, sebuah laporan menunjukkan bahwa Hasil Samsung pada produksi 4nm hanya 35% yang mengakibatkan Samsung kehilangan beberapa bisnis dari desainer chip Qualcomm. Yang terakhir diduga memindahkan beberapa pesanan itu ke TSMC. Namun, jika Samsung Foundry akan mengumumkan dimulainya produksi volume tinggi (HVM) pada node proses 3nm, orang dapat sampai pada kesimpulan bahwa Samsung Foundry telah meningkatkan hasil 3nmnya.
Berbicara tentang 3nm, Digitimes melaporkan bahwa pelanggan utama TSMC seperti AMD, Apple, Broadcom, Intel, MediaTek, Nvidia, dan Qualcomm, sudah mulai mengantri untuk kapasitas 3nm. Dan selanjutnya di cakrawala, tentu saja, adalah node proses 2nm yang sedang dikerjakan oleh TSMC dan Samsung. Nama lain diharapkan untuk bergabung dengan TSMC dan Samsung dalam daftar pengecoran mutakhir. Kepala Eksekutif Intel Pat Gelsinger telah mengumumkan bahwa perusahaan Amerika akan mendapatkan kembali kepemimpinan proses dari Samsung dan TSMC pada tahun 2025.
