Arm和三星合作2nm制程

最近，Arm和三星宣布了一项合作，此次合作目的是把Arm的Cortex-A和Cortex-X系列高性能通用CPU核心，与Samsung即将推出的采用全包围栅极(GAA)和多桥通道场效应晶体管（MBCFET）的2纳米级工艺技术进行深度优化。

这一合作象征着两大公司在高性能计算与低功耗电路设计方面的紧密协同。无论是面向下一代数据中心、基础设施定制硅片，还是智能手机等广泛的计算需求，Arm的Cortex-A与Cortex-X核心都扮演着不可或缺的角色。而Samsung的2纳米工艺技术，利用最新的GAA MBCFET晶体管，相较于当前广泛采用的FinFET晶体管，在提升性能、优化功耗以及增加晶体管密度方面具有显著优势。

目前双方未具体说明此次优化是否仅针对Samsung预计在2025年推出的SF2生产节点或是2026年推出的SF2P制造工艺，但此次合作无疑将为各类应用提供性能更强、功耗更低的计算解决方案。

Arm客户业务部高级副总裁兼总经理Chris Bergey表示：“我们在Samsung最新工艺节点上对Cortex-X和Cortex-A处理器的优化，展现了我们共同的愿景，即重塑移动计算的可能性。我们期待继续突破界限，满足AI时代对于性能和效率的持续追求。”

半导体行业的发展历程，可以说是一部围绕摩尔定律不断追求晶体管节点尺寸缩小的历史。自1960年代开始的数十年，行业一直遵循这一法则，直至近年来进入了挑战期。在这个新的阶段，传统的缩放策略遇到了前所未有的难题，尤其是在达到7纳米技术节点时，量子效应和制造难度开始成为阻隘摩尔定律的困难。

终于在2010年代初期，晶体管尺寸的进一步缩小开始面临技术瓶颈，特别是在MOSFET性能、控制以及制造过程方面。晶体管尺寸的减小导致了短沟道效应和亚阈值泄漏等问题日益严重，这些问题随着沟道长度的减小而加剧。英特尔于2011年推出的FinFET技术。FinFET技术通过显著增加MOSFET的有效沟道宽度，有效控制了短沟道行为和器件的亚阈值泄漏。

尽管FinFET技术在缩小晶体管尺寸的同时提升了性能，但随着技术进步，FinFET自身也需要进化以满足更高的性能要求。这包括对鳍片宽度的缩放以提高栅极控制能力、鳍片间距的缩小以减少电容以及鳍片高度的增加以提高直流电流。

今天，半导体行业已经发展至采用环栅(GAA) MOSFET技术，该技术在栅极和沟道间提供了更大的电容耦合。GAA FET通常基于纳米线技术，通过堆叠多层纳米线以增加总沟道宽度。然而，即使有了这些进步，行业仍在努力克服鳍片蚀刻、切割和倾斜等工艺挑战，这些问题在5纳米及以下技术尤为棘手。

在这样的背景下，三星成功突破了持续微缩的障碍，推出了其最新的MOSFET架构——MBCFET。MBCFET作为GAA技术的一种，突破了行业内使用纳米线的常规做法，采用了更宽的纳米片结构。这种从纳米线到纳米片的转变，为晶体管技术带来了诸多优势，例如通过控制纳米片宽度来连续调整沟道宽度。MBCFET技术的创新还包括使器件的所有四个侧面均可作为通道，从而提供了更低的工作电压、更高的电流效率和更高的设计灵活性。

以上就是三星MBCFET此次与Arm合作的主要技术背景。