Les premières batailles du noeud de gravure en 7 nm ont été remportées par TSMC grâce à une présence précoce (dès 2018), même si l'avantage de la lithographie EUV (Extreme Ultra Violet) ne sera exploité que cette année.
Samsung et TSMC sont déjà en train de préparer le terrain pour les évolutions mineures suivantes, à savoir les gravures en 6 nm et 5 nm, tout en posant les premières bases du noeud suivant : la gravure en 3 nm.
Cette dernière nécessitera de proposer autre chose que l'actuel FinFET en faisant encore évoluer les transistors 3D. C'est la technique dite GAAFET (Gate-All-Around Field Effect Transistor) qui permettra de s'accommoder de la gravure toujours plus fine.
Chez Samsung, cette architecture sera modulée en MBCFET (Multi-Bridge Channel FET) pour sa future gravure en 3 nm, en remplacement du FinFET utilisé jusqu'au 4 nm.
Pour ce noeud, le groupe coréen prévoit pour le moment deux évolutions : 3GAE (E pour Early) et 3GAP (P pour Plus) et l'événement Samsung Foundry Forum 2019 a été l'occasion de présenter le PDK v0.1 du 3GAE.
Le Product Design Kit (PDK) décrit la façon dont les futures puces pourront être conçues sur ce noeud de gravure, avec des variations possibles en fonction des attentes (performances, basse consommation...).
L'avantage du MBCFET sera justement d'offrir une certaine souplesse dans le design des transistors en utilisant des nano-feuilles plutôt que des nano-fils pour fournir des plages de valeurs de fonctionnement au lieu de lieu de valeurs discrètes, autorisant des optimisations spécifiques à partir d'un même design initial.
Ce premier PDK en version alpha doit permettre de commencer à ébaucher le design de futures puces gravées en 3 nm et Samsung annonce déjà la couleur en affirmant que, par rapport au 7 nm, les performances seront accrues de 35%, la consommation réduite de 50% et l'empreinte abaissée de 45% pour toujours plus de miniaturisation.
Actuellement, Samsung estime que sa gravure en 3 nm 3GAE pourrait entrer en pré-production dès fin 2020 et être effective à partir de 2022, ce qui semble un calendrier agressif. Ceci dit, Samsung assure que son MBCFET partage certaines techniques de production avec le FinFET, ce qui permettra de réexploiter une partie des technologies...et donc de gagner du temps et d'économiser de l'argent.
