三星新工艺瞄准高性能计算

三星公司计划在2023年VLSI技术和电路研讨会上披露更多关于其即将推出的SF4X工艺技术的细节，该技术将针对高性能计算（HPC）应用，如数据中心CPU和GPU。这种新的制造技术--以前被称为4HPC（4纳米级高性能计算）--不仅将实现更高的时钟和效率，而且还将支持为那些需要最高性能的人提高电压。

三星的新SF4X承诺性能提高10%，同时实现功耗降低23%。尽管三星没有为这些比较提供具体的参考点，但该芯片制造商很可能是将SF4X与它的标准SF4（4LPP）进行比较。性能的提高和功率的节省是在可能的高应力条件下对晶体管源极和漏极进行全面重新评估和设计的结果，进一步的晶体管级设计-技术共同优化，以及重新设计中间线（MOL）电路。

由于这种新的MOL，SF4X拥有验证的60mV的CPU最低电压（Vmin），关断电流变化减少10%，保证在1V以上的高电压（Vdd）下运行而不降低性能，以及增强的SRAM工艺余量。

SF4X将与台积电的N4P和N4X节点竞争，这两个节点将分别于2024年和2025年发布。目前，仅凭代工厂的说法，还无法确定哪种技术将提供性能、功率、晶体管密度、效率和成本的最佳组合。  

HPC应用，如数据中心CPU和GPU，需要大量的电力，并被设计为定期处理重负荷，如果对更高的性能需求上升，则会爆发其频率。因此，更先进的制造工艺，如SF4X，可以显著提高CPU和GPU的性能和效率。除了纯粹的性能之外，电源效率也是这些应用的一个关键问题。与上一代产品相比，SF4X的功耗降低了23%，随着时间的推移，可以节省大量成本并减少对环境的影响。

值得注意的是，SF4X是三星专门为HPC应用开发的第一个现代节点，表明三星预计有足够的市场需求来证明这一努力是正确的。考虑到HPC与5G和AI一样，是一个行业大趋势，三星代工厂有所有的理由预期这项技术至少会被三星150多个客户中的一部分所采用。

事实上，面向HPC的节点需求量很大，既有AMD、IBM、英特尔和Nvidia等成熟的市场领导者，也有Ampere或Graphcore等新加入者。