
更具体的原理如下:
场效电晶体用闸极来控制电流的通过与否,以代表 0 或 1 的数码讯号,也是整个结构中最细微、复杂的关键,当闸极可以缩小,电晶体体积也能跟着缩小,一来切换速度得以提升,每个芯片能塞入更多电晶体或缩小芯片体积;再者,当闸极长度愈小,闸极下方电子通道愈窄,之间的转换效率提升、能量的耗损也能降低,收减少耗电量之效,但当闸极太薄,源极与汲极距离愈靠近,电子也可能不小心偷溜过去产生漏电流,加以也有推动力不足的问题,这也是为何制程微缩难度愈来愈高;台积、英特尔与三星群雄间争的你死我活的原因。
不过我们把话题再拉到这场数字游戏中,英特尔说三星和台积电灌水,那到底灌水没灌水呢?
半导体芯片和系统还原工程与分析厂商 ChipWorks、Techinsights 与半导体分析厂商 Linley Group 都对台积电、三星、英特尔 16/14 纳米做过比较。
从 Linley Group 与 Techinsights 实际分析的结果,包含英特尔、台积电与三星在 14/16 纳米实际线宽其实都没达到其所称的制程数字,根据两者的数据,台积电 16 纳米制程实际测量最小线宽是 33 纳米,16 纳米 FinFET Plus 线宽则为 30 纳米,三星第一代 14 纳米是 30 纳米,14 纳米 FinFET 是 20 纳米,英特尔 14 纳米制程在两家机构测量结果分别为 20 纳米跟 24 纳米。


英特尔:纳尼?
调研 The Linley Group 创办人暨首席分析师 Linley Gwennap,在 2016 年 3 月接受半导体专业期刊 EETimes 采访时,也透露了晶圆代工厂间制程的魔幻数字秘密,Gwennap 指出,传统表示制程节点的测量标准是看闸极长度,但在行销的努力下,节点名称不再与实际闸极长度相符合,不过,差距也不会太大,Gwennap 即言,三星的 14 纳米约略等于英特尔的 20 纳米。Gwennap 认为,台积电与三星目前的制程节点仍落后于英特尔,以三星而言,14 纳米制程称作 17 纳米会较佳,而台积电 16 制程其实差不多是 19 纳米。
但美国知名财经博客 The Motley Fool 技术专栏作家 Ashraf Eassa 从电子显微镜图来看,认为英特尔、三星甚至台积电在三者 14/16 纳米制程差距或许不大。Ashraf Eassa 对比英特尔 14 与 22 纳米,以及三星 14 纳米的电子显微镜图,其指出,英特尔 14 纳米侧壁的斜率要比 22 纳米垂直,根据官方的说法,这能使英特尔的散热鳍片(fin)更高更瘦,以提升效能。

而三星 14 纳米制程电子显微镜图相较起来,和英特尔 14 纳米制程还比较相近,加以 Ashraf Eassa 用台积电宣称 16 纳米 FinFET Plus 能比三星最佳的 14 纳米技术在相同功率下,效能能比三星提升 10% 来推测,台积电 16 纳米 FinFET Plus 的晶体管结构应与三星相差不远,甚至鳍片(fin)会更加细长。

当然,我们并不能说“线宽”就是技术实力,背后还要考虑很多因素。
不过专业人士认为,英特尔的10nm的确要厉害一点。不然憋了这么久,岂不是白忙活了。然而,台积电三星已经靠10nm技术赚很多钱了,英特尔现在来“抢钱”还来得及不?