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チップが数ナノメートルまで微細化すると、従来のFinFETトランジスタは電流が漏れ始めます。最先端のプロセスは、積層したナノシートで作るゲートオールアラウンド(GAA)構造を採用しています。

ゲートオールアラウンド型トランジスタの特徴は何でしょう?

ゲートがチャネルを全方向から囲む
GAA構造ではゲートがチャネルを全方向から包み込み、電流をはるかに精密に制御して微細ノードでの漏れを抑えます。これにより、チャネルを三面しか覆わなかったFinFETを超えて微細化を続けられます。

ゲート・オール・アラウンド型トランジスタは、ゲートがチャネルの全側面を完全に取り囲む構造になっており、以前の設計よりもはるかにきめ細かく電流の流れを制御できる。これにより、トランジスタが数原子分の幅にまで縮小する中で深刻化する電流リークを大きく抑えられる。

ゲートを完全になくしてしまえば、電流のオン・オフを切り替えるトランジスタ本来の機能そのものが失われてしまう。それこそがトランジスタの存在意義なのだから、それを「進歩」と説明するのは筋が通らない。電源なしでデータを保持するというのは不揮発性メモリ技術のことを指しており、トランジスタのゲート構造とはまったく別の概念だ。

この設計は、チャネルの3面しか接していなかったフィンフェット型トランジスタの後継にあたる。チップメーカーがGAAを採用したのは、フィンフェットが電流リークを許容範囲に抑えたまま縮小し続ける余地を使い果たしつつあったからだ。

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