三星電子揭秘BSPDN背面供電技術(shù)：實(shí)現(xiàn)17%尺寸縮減與15%能效提升

近日，三星電子在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域再次取得重大突破，其最新研發(fā)的BSPDN(Backside Power Delivery Network，背面供電網(wǎng)絡(luò))技術(shù)引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注。據(jù)三星電子官方介紹，BSPDN技術(shù)不僅能夠顯著減少芯片尺寸達(dá)17%，還能提升能效約15%，為半導(dǎo)體行業(yè)的未來(lái)發(fā)展開辟了新的道路。

在西門子EDA論壇2024首爾場(chǎng)上，三星電子負(fù)責(zé)晶圓代工PDK開發(fā)團(tuán)隊(duì)的高級(jí)副總裁Lee Sun-Jae詳細(xì)介紹了這一創(chuàng)新技術(shù)。他指出，BSPDN技術(shù)通過(guò)改變傳統(tǒng)的前端供電網(wǎng)絡(luò)(FSPDN)布局，將供電網(wǎng)絡(luò)遷移至芯片背面，從而大幅優(yōu)化了芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有效解決了布線堵塞問(wèn)題，并顯著提升了整體性能。

據(jù)Lee Sun-Jae介紹，相較于傳統(tǒng)的2nm工藝采用FSPDN供電方式，采用BSPDN技術(shù)的SF2Z節(jié)點(diǎn)在多個(gè)方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。具體而言，芯片面積可減少約17%，能效提升約15%，性能增強(qiáng)約8%。這一突破性成果得益于BSPDN技術(shù)在晶圓背面布局供電網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特設(shè)計(jì)。通過(guò)將供電網(wǎng)絡(luò)移至背面，不僅緩解了正面布線擁堵的問(wèn)題，還使得芯片正面能夠更加專注于與晶體管的信號(hào)互連，從而提升了信號(hào)傳輸效率。

此外，BSPDN技術(shù)還支持更粗的電線和更低的電阻，這使得它能夠驅(qū)動(dòng)更高的電流，進(jìn)一步提高了芯片性能或降低了功耗。這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)在數(shù)據(jù)密集型高性能應(yīng)用程序中尤為明顯，為未來(lái)的高性能計(jì)算、人工智能以及車載芯片等領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

三星電子對(duì)于BSPDN技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用充滿信心。據(jù)透露，該公司已將BSPDN技術(shù)納入其先進(jìn)的制程路線圖，并計(jì)劃在未來(lái)幾年內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。初版2nm制程SF2定于2025年量產(chǎn)，而采用BSPDN技術(shù)的改進(jìn)版SF2Z則將于2027年量產(chǎn)。對(duì)于SF2P節(jié)點(diǎn)，三星電子也計(jì)劃實(shí)現(xiàn)較SF2工藝12%的性能提升、25%的功耗降低以及8%的面積減少。

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，三星電子的BSPDN技術(shù)將成為未來(lái)半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。隨著臺(tái)積電、英特爾等晶圓制造大廠也紛紛布局背面供電技術(shù)，全球半導(dǎo)體行業(yè)正迎來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革命。BSPDN技術(shù)的出現(xiàn)，不僅為晶圓代工市場(chǎng)注入了新的活力，更將推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)向更高效率、更低功耗、更高性能的方向發(fā)展。

三星電子的BSPDN技術(shù)不僅在技術(shù)上具有先進(jìn)性，還展現(xiàn)出了顯著的市場(chǎng)潛力。隨著芯片制造工藝的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)的FinFET技術(shù)在5nm以下制程工藝中已難以提供足夠的效益。而BSPDN技術(shù)的引入，無(wú)疑為解決這一問(wèn)題提供了新的思路和方法。

展望未來(lái)，隨著BSPDN技術(shù)的不斷成熟和普及，我們有理由相信，更小、更快、更節(jié)能的芯片產(chǎn)品將不斷涌現(xiàn)，為電子設(shè)備的性能提升和功耗降低帶來(lái)全新的可能。三星電子的這一創(chuàng)新技術(shù)，無(wú)疑將在半導(dǎo)體行業(yè)的歷史長(zhǎng)河中留下濃墨重彩的一筆。