Samsung приступит к выпуску продукции по технологиям SF3 и SF4X во второй половине следующего года

Южнокорейский техногигант Samsung Electronics раскрыл детали своей дорожной карты по переходу на передовые литографические нормы, пообещав инвесторам запуск массового производства чипов по второму поколению 3-нм технологии (SF3) и производительной версии 4-нм процесса (SF4X) во второй половине следующего года. Этот шаг знаменует собой не просто плановое обновление, а попытку переломить тенденцию отставания от конкурента TSMC и захватить долю на быстрорастущем рынке компонентов для высокопроизводительных вычислений (HPC) и искусственного интеллекта.

Прорыв в архитектуре GAA: от криптовалют к сложным системам

Ключевым отличием нового техпроцесса SF3 от его предшественника SF3E является возможность варьировать ширину канала транзисторов с окружающим затвором (GAA). Ранее технология первого поколения использовалась лишь для выпуска ограниченного ассортимента продукции — в основном, ускорителей для майнинга криптовалют с относительно простой логикой. SF3 кардинально расширяет горизонты, позволяя создавать гораздо более сложные и разнообразные системы на кристалле.

Технические характеристики SF3: прирост производительности и энергоэффективности

Хотя компания избегает прямого сравнения с собственным техпроцессом SF3E, показатели относительно технологии SF4 (4-нм) выглядят убедительно. Новый техпроцесс обещает одно из трех ключевых улучшений на выбор разработчика:

• Ускорение работы: Скорость переключения транзисторов возрастает на 22% при сохранении текущих показателей энергопотребления и плотности размещения элементов.
• Энергосбережение: Снижение энергопотребления на 34% при неизменных тактовых частотах и плотности транзисторов.
• Миниатюризация: Увеличение плотности размещения транзисторов на 21%, что позволяет уместить больше вычислительных блоков на той же площади кристалла.

Таким образом, SF3 становится универсальной платформой, способной удовлетворить запросы как мобильного сегмента, о восстановлении которого заявили в Samsung, так и требовательной серверной индустрии.

Специализированный 4-нм техпроцесс SF4X: ставка на серверы и HPC

Параллельно с 3-нм линейкой компания делает акцент на развитии семейства 4-нм технологий. Версия SF4X позиционируется как первое за долгие годы специализированное решение Samsung для выпуска высокопроизводительных компонентов — центральных и графических процессоров для серверной среды. Это прямой ответ на растущий спрос со стороны дата-центров и облачных провайдеров.

Архитектура MOL как основа стабильности

Прогресс SF4X достигается за счет глубоких оптимизаций на уровне структуры транзисторов и применения новой архитектуры MOL (Middle-Of-Line). Инженерам удалось добиться следующих показателей (в сравнении с техпроцессом SF4/4LPP):

• Прирост скорости переключения транзисторов на 10%.
• Снижение энергопотребления на 23%.
• Снижение минимального рабочего напряжения до 60 мВ.
• Ограничение колебаний тока утечки в выключенном состоянии до 10%.
• Стабильная работа компонентов при напряжениях свыше 1 В.

Особый интерес представляет применение архитектуры MOL при выпуске ячеек памяти типа SRAM. Обычно именно на тестовых микросхемах памяти обкатываются новые техпроцессы, и заявленное повышение нормы прибыли (выхода годных чипов) на SRAM-блоках говорит о высокой зрелости технологии SF4X. Это критически важно для серверных решений, где отказоустойчивость и стабильность работы стоят на первом месте.

Еще недавно Samsung использовала 3-нм техпроцесс SF3E лишь для нишевых продуктов, в то время как конкуренты активно осваивали массовый выпуск более сложных чипов. С переходом на SF3 и запуском SF4X компания не просто догоняет упущенное, а предлагает рынку дифференцированные решения: гибкий и энергоэффективный 3-нм для мобильных устройств и высокопроизводительный 4-нм для серверов. Успех этих планов будет зависеть от того, насколько быстро Samsung сможет нарастить объемы выпуска и привлечь крупных заказчиков, таких как NVIDIA или AMD, которые сегодня отдают предпочтение контрактному производству TSMC. Восстановление рынка полупроводников, подстегиваемое бумом ИИ, дает Samsung уникальный шанс вернуть утраченные позиции, но окно возможностей остается узким.