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三星14納米FinFET處理器揭密

2015-04-16 08:55:09 eettaiwan

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這里就是三星(Samsung)的 14奈米 FinFET 制程處理器 Exynos 7420 ，但到底是采用誰家的14奈米制程是個問題──不久前業(yè)界猜測該款處理器封裝上的“ALB”字樣是代表美國紐約州Albany，而“G”是代表GlobalFoundries。

因此我們 TechInsights 認為值得仔細觀察一下其他較舊款的Exynos系列處理器，來看看是否能發(fā)現(xiàn)一些共通性；下方的圖片中，除了Exynos 7420的近距離特寫，還有Exynos 4412、5410、5430以及5433。

我們注意到Exynos 7420封裝上印刷的處理器型號“N8AZ9MP31”下方有“ALB”字樣，這被推測是指Albany機場，而且延伸聯(lián)想到GlobalFoundries同樣位于美國紐約州(Saratoga)的晶圓代工業(yè)者GlobalFoundries。而在其他Exynos處理器上也有類似的字樣，例如4412上的事ACA，5014上的是ABA，5422上的是AJB，5430上的是BJE，5433上的則是AKD。

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Samsung Exynos 7420特寫 (來源：Techinsights)

經(jīng)過搜尋全球各地的機場代碼(IATA 3- letter)，ACA代表的是墨西哥Acapulco，ABA代表的是俄羅斯的Abakan，AJB與BJE不存在，AKD是印度的Akola；而既然以上有兩種英文字母組合是不存在的，其他三個代表的機場又與三星晶圓廠距離甚遠，因此我們可以排除“ALB”是指晶圓代工廠位置的可能性。

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Exynos 4412 (來源：Techinsights)

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Exynos 5422 (來源：Techinsights)

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Exynos 5430 (來源：Techinsights)

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Exynos 5433 (來源：Techinsights)

至于Exynos GXL4928R中的字母G，在4412、5422、5433上也可見到，分別式GKL799X、GFL2349C與GUF6679M；我們認為G指的是在PoP (Package on Package)封裝記憶體模組內(nèi)使用SRAM，并不是晶圓代工廠的代號。

我們也注意到，上述的Exynos處理器(4412、5422、5430與5433)是在14奈米節(jié)點前好一段時間就生產(chǎn)了，也是在GlobalFoundries授權(quán)三星14奈米制程技術(shù)之前，因此G不可能指的是那家晶圓代工業(yè)者，可以排除；我們認為Exynos 7420是三星自家生產(chǎn)。

從下面的圖片可以看到面積為9.2 mm x 9.3 mm (86 mm2)的Exynos 7420裸晶；這款元件采用覆晶(flip-chip)方式與封裝基板以凸塊(bump)黏結(jié)，可以看到那些暗色的凸塊分布在裸晶的表面上。

我們一開始對7420的橫截面分析顯示該款晶片確實有FinFET電晶體，因此確定三星是采用14奈米FinFET制成生產(chǎn)此處理器；我們量測到的接觸閘(contacted gate)間距約為77奈米，比Exynos 5430所采用的20奈米制程之90奈米間距小了15%左右。

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Exynos 7420裸晶 (來源：Teardown.com)

掃描式電子顯微鏡(SEM)影像則顯示，圍繞在金屬閘極側(cè)邊與底部的閘介電質(zhì)(gate dielectric)與功函數(shù)金屬(work function metal)。

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Exynos 7420的FinFET電晶體

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Exynos 7420的FinFET電晶體

在2015年4月發(fā)表的Exynos 7420，是繼英特爾(Intel)在2014年10月發(fā)表第一款14奈米Broadwell 處理器5Y70之后，第一款采用14奈米FinFET制程生產(chǎn)的晶片；而這款晶片的發(fā)表距離三星于2014年9月發(fā)表的20奈米節(jié)點Exynos 5420僅七個月。英特爾傳統(tǒng)上在制程進展會比臺積電(TSMC)與三星超前一年，現(xiàn)在三星已經(jīng)將差距縮短到半年，這是一大成就。

編譯：Judith Cheng

(參考原文： Samsung Delivers Its 14 nm，by Kevin Gibb；本文作者為EETimes美國版姊妹公司TechInsights的產(chǎn)品經(jīng)理)