導讀:根據有關報道,美國政府正在考慮進一步限制中國獲取用于人工智能(AI)的尖端芯片技術。據悉,美國此次鎖定的目標是一種新型硬件技術——全環(huán)繞柵極(GAA)技術,該技術能夠顯著提升半導體的性能。
根據有關報道,美國政府正在考慮進一步限制中國獲取用于人工智能(AI)的尖端芯片技術。據悉,美國此次鎖定的目標是一種新型硬件技術——全環(huán)繞柵極(GAA)技術,該技術能夠顯著提升半導體的性能。
目前,包括英偉達、英特爾、AMD等芯片制造商及其合作伙伴臺積電、三星電子都計劃于明年開始大規(guī)模生產采用GAA技術的半導體。
報道指出,盡管具體措施和時間表尚未確定,但美國的目標是使中國難以組裝構建和操作AI模型所需的復雜計算系統(tǒng),封鎖技術商業(yè)化前的發(fā)展階段。不過,這些措施不會完全禁止出口GAA芯片,而是將重點放在制造這些芯片所需的技術上。
全環(huán)繞柵極(GAA)技術
近年來,隨著物聯(lián)網、人工智能、智能駕駛、機器人等新興領域的蓬勃發(fā)展,為半導體行業(yè)帶來了新的機遇。在數(shù)字化加速轉型及信息科技競爭加劇的背景下,半導體技術也變得更加精密和復雜,相關技術隨之得以快速發(fā)展。
在過去的這些年里,鰭式場效應晶體管(FinFET)架構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)技術應運而生,其作為FinFET的“接班人”,被業(yè)界廣泛視為下一代半導體技術的關鍵。
全環(huán)繞柵極(GAA)技術是一種先進的晶體管結構,它通過將柵極完全包圍在溝道周圍,實現(xiàn)對電流的高效控制,從而提高芯片的性能和能效比。與傳統(tǒng)的FinFET技術相比,GAA技術可以提供更高的性能、更低的功耗以及更小的芯片尺寸。
據了解,三星電子是最早宣布開始生產基于3nmGAA工藝節(jié)點芯片的公司。三星的3nm GAA技術采用了更寬通的納米片,與采用窄通道納米線的GAA技術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工藝則預計使功耗降低50%,性能提升30%,芯片面積減少35%。
GAA技術對人工智能領域的影響
當下,隨著科技的飛速發(fā)展,以大模型為代表的人工智能技術已成為全球科技領域的熱點和焦點。而在人工智能的快速發(fā)展進程中,硬件的進步始終是推動算法和應用走向實用化的核心動力之一。
在這一進程中,GAA技術作為一種新型的晶體管技術,正逐漸在半導體行業(yè)中嶄露頭角,并對AI領域的應用有著深遠的影響,其主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
提升AI芯片的計算性能
隨著AI技術的高速發(fā)展,對高性能的計算需求日益增長,尤其是隨著AI大模型的日益復雜化,對高性能的計算能力要求更高。而GAA技術通過優(yōu)化晶體管結構,提高了晶體管的開關速度和性能,使得AI芯片在處理復雜任務時能夠更快地完成計算,從而顯著提升了AI芯片的運算速度和能效比。
降低AI系統(tǒng)的成本
能耗一直是限制AI發(fā)展的一個重要因素,尤其是在數(shù)據中心等大規(guī)模的運算場合,對低能耗的計算需求不斷增長。借助GAA技術的低功耗優(yōu)勢,使得AI芯片能夠在更短的時間內完成更多的運算任務。這也意味著在相同的性能要求下,采用GAA技術的AI芯片可以使用更少的核心和更低的功耗,從而降低整個AI系統(tǒng)的成本。
加速AI技術的普及與發(fā)展
隨著GAA技術的應用,不僅為AI領域提供了更強大的計算能力,也使得更高性能的AI模型能夠在更低的功耗下運行。這將加速AI技術在各個領域更加廣泛的應用和普及,推動AI技術的快速發(fā)展。
基于提高計算效率、降低能耗、推動技術普及等優(yōu)勢,GAA技術已成為人工智能領域的關鍵技術之一,當前在5G連接、醫(yī)療技術和自動駕駛等AI領域的應用中,GAA技術均為其帶來了性能的顯著提升。
展望未來,隨著技術的不斷成熟和應用領域的擴展,GAA技術有望在未來幾年內對AI領域產生深遠的影響,開啟智能計算的新紀元。
GAA技術相關概念股
目前,我國全環(huán)繞柵極(GAA)技術相關概念股有:柏誠股份、朗科科技、微導納米、概倫電子、新萊應材、拓荊科技等。
公司名稱 | 公司業(yè)務 |
柏誠股份 | 公司主要從事半導體及泛半導體、新型顯示、生命科學、食品藥品大健康以及新能源等高科技產業(yè)的高等級潔凈室系統(tǒng)集成服務。中芯國際、上海微電子為重要客戶。年報中提及環(huán)繞式柵極(GAA)技術帶來高價值量潔凈室的放量增長。 |
朗科科技 | 公司主要業(yè)務為存儲產品研發(fā)、生產和銷售,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)技術來提升生產能力。 |
微導納米 | 公司是國內少數(shù)以ALD技術為核心的薄膜沉積設備生產商,公司ALD技術沉積出來的高質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 | 公司是國內首家EDA上市公司,公司的EDA核心關鍵工具能夠支持7nm/5nm/3nm等先進工藝節(jié)點和FinFET、FD-SOI、GAA等各類半導體工藝路線。 |
新萊應材 | 公司主營業(yè)務之一為潔凈應用材料和高純及超高純應用材料的研發(fā)、生產與銷售,公司在真空半導體產品封裝最新技術環(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 | 公司聚焦高端半導體設備領域,專注于薄膜沉積設備的研發(fā)和產業(yè)化應用,包括原子層沉積(ALD),可用于環(huán)繞式柵極(GAA)技術中的薄膜沉積需求。 |