A Samsung Foundry planeja divulgar mais detalhes sobre sua próxima tecnologia de processo SF4X que visará aplicativos de computação de alto desempenho (HPC), como CPUs e GPUs de datacenter, no 2023 Simpósio de Tecnologia e Circuitos VLSI. A nova tecnologia de fabricação – anteriormente conhecida como 4HPC (computação de alto desempenho de classe 4nm) não apenas permitirá clocks e eficiência mais altos, mas também suportará voltagens aumentadas para aqueles que precisam de desempenho máximo.
O novo SF4X da Samsung promete um aumento de desempenho de 10%, alcançando uma redução de 23% no consumo de energia. Embora a Samsung não tenha fornecido um ponto de referência específico para essas comparações, é provável que o fabricante de chips esteja comparando o SF4X com seu SF4 padrão (4LPP). Os ganhos de desempenho e a economia de energia são resultado de uma reavaliação abrangente e redesenho da fonte e dreno do transistor sob prováveis condições de alta tensão, co-otimização adicional da tecnologia de design no nível do transistor e redesenho do meio de linha (MOL) circuitos.
Graças a este novo MOL, o SF4X possui uma voltagem mínima de CPU validada (Vmin) de 60mV, uma redução de 10% na variação de corrente off-state, garantia de operações de alta voltagem (Vdd) acima de 1V sem degradação de desempenho e um processo SRAM aprimorado margem.
O SF4X está definido para competir com os nós N4P e N4X da TSMC, que devem ser lançados em 2024 e 2025, respectivamente. Por enquanto, é impossível determinar qual tecnologia fornecerá a melhor combinação de desempenho, potência, densidade do transistor, eficiência e custo, com base apenas nas reivindicações feitas pelas fundições.
Aplicativos de HPC, como CPUs e GPUs de datacenter, exigem uma quantidade substancial de energia e são projetados para lidar com cargas pesadas regularmente e, em seguida, aumentar sua frequência se a demanda por maior desempenho aumentar. Portanto, processos de fabricação mais avançados, como SF4X, podem melhorar significativamente o desempenho e a eficiência de CPUs e GPUs. Além do desempenho puro, a eficiência de energia é uma preocupação crítica para esses aplicativos. A redução de 23% no consumo de energia do SF4X, em comparação com seu antecessor, pode resultar em economia substancial de custos e impacto ambiental reduzido ao longo do tempo.
Vale ressaltar que o SF4X é o primeiro nó moderno da Samsung desenvolvido especificamente para aplicativos HPC, indicando que a Samsung antecipa uma demanda de mercado suficiente para justificar o esforço. Tendo em mente que HPC, como 5G e AI, é uma megatendência do setor, a Samsung Foundry tem todos os motivos para esperar que essa tecnologia seja adotada por pelo menos alguns dos mais de 150 clientes da Samsung.
Na verdade, nós orientados para HPC estão em alta demanda, tanto por líderes de mercado estabelecidos como AMD, IBM, Intel e Nvidia quanto por recém-chegados como Ampere ou Graphcore.