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長期以來，位于加拿大的顯卡制造公司ATI一直都是那些想要換掉Nvidia的電腦游戲愛好者的希望。其實ATI公司已于2000年發布過Radeon產品，至此以后，Radeon公司便成為ATI的旗艦產品，并成為了Nvidia的GeForece的直接競爭者。 Radeon系列產品最主要的，也是最創新的理念在于內置3D加速器功能。2006年，ATI公司被AMD以將近50億美元的價格收購。從此，Radeon的顯卡家族成為了AMD家族的成員。現在看來，這樣高價的收購對AMD來說是一個不壞的選擇，而ATI公司同意被收購，也是一個不壞的舉措。兼并后，ATI公司得到了一家名譽極好的處理器生產商的支持，而Nvidia卻沒有，同時，ATI公司還能夠繼續生產其主要產品。同樣地，AMD也能夠獲得更大的專利組合，并在消費類電子產品中占據更大的市場份額。AMD甚至還在其2010年前的顯卡上保留了ATI公司的標志，并妥善維持了雙方的業務合作關系(包括與臺積電的合作關系)。 ATI公司在生產Radeon系列產品的關鍵部件上非常依賴于臺積電。比如，ATI-GPU-Radeon HD 4670(代號為RV730，于2008年發行)的制造就采用的是臺積電的55納米工藝。該芯片使用氧化柵介電層以及多晶硅柵制成。RV730在146mm2芯片面積上容納了約5萬個晶體管。同樣的，ATI公司的Radeon HD 4770處理器(代號為RV740)則是采用臺積電的40納米工藝，并于2009年后期引入市場。HD 4770在138mm2的芯片面積內包含了8.26億個晶體管，并使用了內置鍺化硅，鍺化硅能夠大幅度提高PMOS晶體管的性能。同時，此程序首次使用了一個極低介電的金屬間介電層(IMD)，該介電層的介電常數低于2.5。基于所有這些生產歷史，新一代的Redeon顯卡HD 7970應運而生。該產品在360mm2的芯片面積內，有超過十億個晶體管。Radeon HD 7970采用了鍺化硅和高介電金屬柵極(HKMG)制造。 將HKMG運用到標準CMOS工藝中，有兩種常用的方法。先引入柵極或后引入柵極。此術語指的是在源/漏極植入之前或之后形成金屬柵極的工藝步驟。根據具體采用的方法以及熱預算，可確定逸出功以及覆蓋氧化層。 Radeon HD 7970顯卡的主要處理器是AMD處理器，名為Tahiti。圖1中顯示了該顯卡拆解后的大概外觀，以及Tahiti芯片在顯卡上的位置。此顯卡采用的是fan-sink散熱器進行冷卻。該顯卡擁有來自Hynix的12個GDDR5 2GB DRAM部件，這些部件基于45納米節點。圖形處理器采用的是倒裝球柵陣列封裝(FCBGA)。 
圖1：AMD-RADEON HD 7970芯片拆解圖 基于掃描式電子顯微鏡(SEM)以及透射電子顯微鏡(TEM)的結構分析報告表明，上述過程的工藝節點為低于30納米的節點。我們選擇了金屬1層pitch和6T-SRAM單元的區域，對工藝節點進行確定，并在圖2中進行了繪制。NMOS和PMOS具有相似的結構，但PMOS的晶體管使用的是源/漏極水平的鍺化硅，從而提高可移動性，同時，這種半導體在柵極疊層中還采用了其他的金屬層，從而對逸出功進行調整。
圖2：AMD-RADEON HD 7970顯卡處理器工藝節點的確定 過去廣泛認為，第三代Redeon顯卡將會使用TSMC最新的工藝節點。但是，在獲得帶有內置鍺化硅的HKMG產品，以及超低介電IMD后，Radeon顯卡成為了非常優秀的世界領先的處理器中的一員。此外，這款產品還成就了一家顯卡設計公司和一家晶圓帶工廠之間的長期合作關系。這款顯卡很可能會發掘出更多的電腦游戲創新。 作者：Arabinda Das |
