Samsung Foundry heeft op ISSCC 2026 een nieuwe IP voor temperatuursensor gepresenteerd, gericht op een van de grootste problemen van de meest geavanceerde knooppunten: het beter beheersen van warmte zonder concessies te doen aan de bruikbare ruimte binnen de chip. De kern van de aanpak is het verplaatsen van de sensor van de FEoL-laag — waar de transistors zich bevinden — naar de bovenlaag van de BEoL-interconnecties, gebruikmakend van een metalen weerstand met een laag TCR. In het officiële congresprogramma beschrijft Samsung deze oplossing als een “fully stacked RC-based temperature sensor” voor het 2 nm Gate-All-Around-proces, met een oppervlakte van 625 μm², werkend op 0,6 V en met een focus op het verbeteren van de balans tussen precisie, energieverbruik en gebied.
Het belang van deze ontwikkeling ligt in de plaats die sensoren innemen binnen de chip. Bij zeer geavanceerde knooppunten is elke centimeter van de FEoL kostbaar, omdat deze ruimte concurreert met transistors, caches en logica. Het verplaatsen van de sensor naar de BEoL maakt het mogelijk om dat kritieke gebied vrij te maken en tegelijkertijd temperatuurmonitoring binnen de wafer te behouden. Praktisch betekent dit dat meer meetpunten kunnen worden ingebouwd zonder de rekenruimte significant aan te tasten. Het ISSCC-rapport benadrukt dat Samsung dit ontwerp naar een 2 nm GAA-proces heeft gebracht, waardoor het nauw aansluit bij hun strategische knooppunten.
Technisch gezien is dit concept al bekend in de sector. Naarmate de knooppunt-grootte afneemt, neemt de thermische dichtheid toe en wordt lekkenproblematiek ernstiger. Hier is niet zomaar een temperatuur.sensor nodig, maar een die strategisch geplaatst kan worden, met voldoende aantallen en met de snelheid en precisie om realtime te reageren. Het gebruik van sensors in de BEoL is geen nieuw idee, maar traditiegetrouw botsen die toepassingen op de compromis tussen precisie en conversietijd. Samsung suggereert met deze presentatie dat dat compromis mogelijk gereduceerd kan worden tot een niveau waarop een ernstigere adoptie in geavanceerde ontwerpen haalbaar wordt. Deze interpretatie wordt ondersteund door de technische beschrijving in het paper en de interpretaties van verschillende Koreaanse media omtrent de strategische relevantie voor de foundry-sector.
Voor zover dit verder gaat dan de sensor zelf, komt het moment waarop Samsung dit presenteert op een moment dat het bedrijf zijn voorsprong binnen de 2 nm-markt wil versterken. In de jaarafsluitingsrapporten van 2025 kondigde Samsung aan dat in 2026 de productie van tweede generatie 2 nm-producten wordt verhoogd, met verdere verbeteringen in hun geïntegreerde oplossingen voor logica, geheugen en geavanceerde packaging. Die roadmap toont dat verbetering in thermische monitoring en effectief ruimtegebruik niet slechts bijkomstigheden zijn, maar cruciale onderdelen in het maken van hun geavanceerde knooppunten aantrekkelijker voor high-performance- en AI-toepassingen.
Daarnaast sluit het aan bij het officiële schema van Samsung voor 2 nm. Het bedrijf heeft eerder aangegeven dat massaproductie van 2 nm voor mobiele toepassingen in 2025 zal starten, gevolgd door HPC in 2026 en automotive in 2027. Dit betekent dat elke IP-technologie die bijdraagt aan betere dichtheid, thermische stabiliteit of energie-efficiëntie binnen dit knooppunt niet alleen relevant is voor smartphones, maar ook grote chips voor datacenters en autonome voertuigen beïnvloedt, waar hotspots nog problematischer kunnen zijn.
Een van de meest besproken punten is de mogelijke toepassing van deze technologie binnen Samsung zelf, met name in Exynos-chips. Het is echter belangrijk hier voorzichtig mee te zijn: er is nog geen officiële bevestiging dat deze sensor in een specifieke SoC zal worden gebruikt. Wat wel veelvuldig in de Koreaanse media wordt besproken, is de redelijke verwachting dat een dergelijke oplossing geschikt zou kunnen zijn voor chips waarbij het controleren van lekken en thermisch beheer van groot belang blijft. Maar het gebruik in Exynos blijft inderdaad voorlopig een industrieel en marktgericht speculatiepunt, niet een officieel gerucht van Samsung.
Wat deze innovatie vooral interessant maakt, is dat het niet alleen gaat om temperatuurmeting, maar om het mogelijk maken van een veel dichter thermisch kaartbeeld binnen de chip. Aangezien de sensor geen waardevolle oppervlakte in de FEoL meer inneemt, wordt het realistischer om tientallen of zelfs meer meetpunten op verschillende plekken te plaatsen. Dit verbetert de mogelijkheid om hotspots in realtime te lokaliseren en om voltage, frequentie of beschermingstrategieën nauwkeuriger aan te passen. In moderne chips — vooral voor AI, high-end smartphones en HPC — kan dat verschil maken tussen een stabiel werkend ontwerp en één dat te snel throttelt. Die inschatting is een logische technische conclusie gebaseerd op het verschuiven naar de BEoL en de doelstellingen in het boekje, hoewel Samsung dat in de presentatie niet expliciet zo formuleert.
Samengevat: Samsung presenteert geen simpele sensor, maar een nieuwe manier om thermische monitoring minder invasief te maken voor het gebiedsgebruik van de chip, precies op het moment dat de strijd om 2 nm knooppunten heviger wordt. Als ze erin slagen dit effectief te integreren in hun ontwerp-ecosysteem en proceskits, kan het uitgroeien tot een stille maar zeer waardevolle troef in hun volgende generatie geavanceerde chips.
Veelgestelde vragen
Wat heeft Samsung precies gepresenteerd op ISSCC 2026?
Samsung presenteerde een ontwerp van volledig gestapelde RC-temperatuursensor voor 2 nm GAA-proces, gebaseerd op een lage TCR-metaanal resistentie in de BEoL-laag, met als doel de gebiedsefficiëntie en thermische monitoring te verbeteren.
Waarom is het belangrijk om de sensor van de FEoL naar de BEoL te verplaatsen?
Omdat de FEoL de laag is waar transistors en andere kritieke blocken van de logica zich bevinden. Het verplaatsen van de sensor naar de BEoL maakt die ruimte vrij en optimaliseert het interne gebruik van de chip.
Heeft Samsung bevestigd dat deze technologie in Exynos zal komen?
Nee. Vooralsnog is er geen officiële bevestiging dat dit in een specifiek product zal worden gebruikt. De verwachtingen over toepassing in Exynos zijn gebaseerd op markt- en media-analyse, maar geen formeel nieuwsbericht van Samsung.
Hoe verhoudt dit zich tot de strategie van Samsung voor 2 nm?
Samsung geeft aan dat in 2026 de productie van tweede generatie 2 nm-producten wordt uitgebreid en dat ze blijven investeren in het versterken van hun concurrentiepositie in geavanceerde knooppunten. Deze IP past binnen die strategische lijn van technische differentiatie.
via: zdnet.co.kr