技術(shù)
導(dǎo)讀:根據(jù)有關(guān)報(bào)道,美國政府正在考慮進(jìn)一步限制中國獲取用于人工智能(AI)的尖端芯片技術(shù)。據(jù)悉,美國此次鎖定的目標(biāo)是一種新型硬件技術(shù)——全環(huán)繞柵極(GAA)技術(shù),該技術(shù)能夠顯著提升半導(dǎo)體的性能。
根據(jù)有關(guān)報(bào)道,美國政府正在考慮進(jìn)一步限制中國獲取用于人工智能(AI)的尖端芯片技術(shù)。據(jù)悉,美國此次鎖定的目標(biāo)是一種新型硬件技術(shù)——全環(huán)繞柵極(GAA)技術(shù),該技術(shù)能夠顯著提升半導(dǎo)體的性能。
目前,包括英偉達(dá)、英特爾、AMD等芯片制造商及其合作伙伴臺(tái)積電、三星電子都計(jì)劃于明年開始大規(guī)模生產(chǎn)采用GAA技術(shù)的半導(dǎo)體。
報(bào)道指出,盡管具體措施和時(shí)間表尚未確定,但美國的目標(biāo)是使中國難以組裝構(gòu)建和操作AI模型所需的復(fù)雜計(jì)算系統(tǒng),封鎖技術(shù)商業(yè)化前的發(fā)展階段。不過,這些措施不會(huì)完全禁止出口GAA芯片,而是將重點(diǎn)放在制造這些芯片所需的技術(shù)上。
全環(huán)繞柵極(GAA)技術(shù)
近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智能駕駛、機(jī)器人等新興領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,為半導(dǎo)體行業(yè)帶來了新的機(jī)遇。在數(shù)字化加速轉(zhuǎn)型及信息科技競爭加劇的背景下,半導(dǎo)體技術(shù)也變得更加精密和復(fù)雜,相關(guān)技術(shù)隨之得以快速發(fā)展。
在過去的這些年里,鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)架構(gòu)遵循著摩爾定律隨之發(fā)展。然而隨著器件尺寸的不斷縮小,F(xiàn)inFET架構(gòu)正在接近其性能極限,難以滿足晶體管所需的靜電控制,其漏電現(xiàn)象隨著尺寸的縮小而急劇惡化。于是,全環(huán)繞柵極(GAA)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,其作為FinFET的“接班人”,被業(yè)界廣泛視為下一代半導(dǎo)體技術(shù)的關(guān)鍵。
全環(huán)繞柵極(GAA)技術(shù)是一種先進(jìn)的晶體管結(jié)構(gòu),它通過將柵極完全包圍在溝道周圍,實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的高效控制,從而提高芯片的性能和能效比。與傳統(tǒng)的FinFET技術(shù)相比,GAA技術(shù)可以提供更高的性能、更低的功耗以及更小的芯片尺寸。
據(jù)了解,三星電子是最早宣布開始生產(chǎn)基于3nmGAA工藝節(jié)點(diǎn)芯片的公司。三星的3nm GAA技術(shù)采用了更寬通的納米片,與采用窄通道納米線的GAA技術(shù)相比能提供更高的性能和能耗比。
與三星5nm工藝相比,第一代3nm工藝可以使功耗降低45%,性能提升23%,芯片面積減少16%;而第二代3nm工藝則預(yù)計(jì)使功耗降低50%,性能提升30%,芯片面積減少35%。
GAA技術(shù)對(duì)人工智能領(lǐng)域的影響
當(dāng)下,隨著科技的飛速發(fā)展,以大模型為代表的人工智能技術(shù)已成為全球科技領(lǐng)域的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。而在人工智能的快速發(fā)展進(jìn)程中,硬件的進(jìn)步始終是推動(dòng)算法和應(yīng)用走向?qū)嵱没暮诵膭?dòng)力之一。
在這一進(jìn)程中,GAA技術(shù)作為一種新型的晶體管技術(shù),正逐漸在半導(dǎo)體行業(yè)中嶄露頭角,并對(duì)AI領(lǐng)域的應(yīng)用有著深遠(yuǎn)的影響,其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
提升AI芯片的計(jì)算性能
隨著AI技術(shù)的高速發(fā)展,對(duì)高性能的計(jì)算需求日益增長,尤其是隨著AI大模型的日益復(fù)雜化,對(duì)高性能的計(jì)算能力要求更高。而GAA技術(shù)通過優(yōu)化晶體管結(jié)構(gòu),提高了晶體管的開關(guān)速度和性能,使得AI芯片在處理復(fù)雜任務(wù)時(shí)能夠更快地完成計(jì)算,從而顯著提升了AI芯片的運(yùn)算速度和能效比。
降低AI系統(tǒng)的成本
能耗一直是限制AI發(fā)展的一個(gè)重要因素,尤其是在數(shù)據(jù)中心等大規(guī)模的運(yùn)算場合,對(duì)低能耗的計(jì)算需求不斷增長。借助GAA技術(shù)的低功耗優(yōu)勢,使得AI芯片能夠在更短的時(shí)間內(nèi)完成更多的運(yùn)算任務(wù)。這也意味著在相同的性能要求下,采用GAA技術(shù)的AI芯片可以使用更少的核心和更低的功耗,從而降低整個(gè)AI系統(tǒng)的成本。
加速AI技術(shù)的普及與發(fā)展
隨著GAA技術(shù)的應(yīng)用,不僅為AI領(lǐng)域提供了更強(qiáng)大的計(jì)算能力,也使得更高性能的AI模型能夠在更低的功耗下運(yùn)行。這將加速AI技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域更加廣泛的應(yīng)用和普及,推動(dòng)AI技術(shù)的快速發(fā)展。
基于提高計(jì)算效率、降低能耗、推動(dòng)技術(shù)普及等優(yōu)勢,GAA技術(shù)已成為人工智能領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一,當(dāng)前在5G連接、醫(yī)療技術(shù)和自動(dòng)駕駛等AI領(lǐng)域的應(yīng)用中,GAA技術(shù)均為其帶來了性能的顯著提升。
展望未來,隨著技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,GAA技術(shù)有望在未來幾年內(nèi)對(duì)AI領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,開啟智能計(jì)算的新紀(jì)元。
GAA技術(shù)相關(guān)概念股
目前,我國全環(huán)繞柵極(GAA)技術(shù)相關(guān)概念股有:柏誠股份、朗科科技、微導(dǎo)納米、概倫電子、新萊應(yīng)材、拓荊科技等。
公司名稱 | 公司業(yè)務(wù) |
柏誠股份 | 公司主要從事半導(dǎo)體及泛半導(dǎo)體、新型顯示、生命科學(xué)、食品藥品大健康以及新能源等高科技產(chǎn)業(yè)的高等級(jí)潔凈室系統(tǒng)集成服務(wù)。中芯國際、上海微電子為重要客戶。年報(bào)中提及環(huán)繞式柵極(GAA)技術(shù)帶來高價(jià)值量潔凈室的放量增長。 |
朗科科技 | 公司主要業(yè)務(wù)為存儲(chǔ)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,公司未來發(fā)展規(guī)劃包括通過優(yōu)化人工智能芯片的環(huán)繞式柵極(GAA)技術(shù)來提升生產(chǎn)能力。 |
微導(dǎo)納米 | 公司是國內(nèi)少數(shù)以ALD技術(shù)為核心的薄膜沉積設(shè)備生產(chǎn)商,公司ALD技術(shù)沉積出來的高質(zhì)量的薄膜能夠滿足環(huán)繞式柵極(GAA)中薄膜沉積的要求。 |
概倫電子 | 公司是國內(nèi)首家EDA上市公司,公司的EDA核心關(guān)鍵工具能夠支持7nm/5nm/3nm等先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)和FinFET、FD-SOI、GAA等各類半導(dǎo)體工藝路線。 |
新萊應(yīng)材 | 公司主營業(yè)務(wù)之一為潔凈應(yīng)用材料和高純及超高純應(yīng)用材料的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,公司在真空半導(dǎo)體產(chǎn)品封裝最新技術(shù)環(huán)繞式柵極(GAA),III-V FinFET和Vertical等裝配方案有全面的拓展。 |
拓荊科技 | 公司聚焦高端半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,專注于薄膜沉積設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,包括原子層沉積(ALD),可用于環(huán)繞式柵極(GAA)技術(shù)中的薄膜沉積需求。 |