Nedávno jsme tu měli zprávu o tom, že AMD údajně bude vyrábět některé své čipy v továrnách Samsungu. Také Nvidia v předchozích generacích grafik některá (nebo u GeForce RTX 3000 všechna) GPU vyráběla u něj a nemuselo to být naposled, protože je pro ni více zdrojů výhodných. V tomto kontextu je zajímavé, že Samsung teď chystá speciální procesy určené pro vysoký výkon, které by pro PC procesory a grafiky mohly být přínosné.
Výrobní procesy Samsungu momentálně jsou považované (a třeba u 5nm a 4nm procesu to bylo zřejmě i doloženo) za o něco horší než ty od TSMC. Také se u nich má za to, že jsou optimalizované zejména na výrobu mobilních SoC s nízkou spotřebou, takže pak nefungují tak dobře u čipů běžících na vysokých frekvencích. Toto by právě mohl změnit budoucí proces nazvaný SF4X, který nyní firma předběžně oznámila.
Samsung bude technologii SF4X představovat na konferenci 2023 Symposium on VLSI Technology and Circuits. Zdá se, že jde o technologii, kterou Samsung předtím ve své roadmapě měl pod označením 4HPC. Samsung, zdá se, teď mění označení procesů, přehled starých a nových označení můžete vidět na tomto slajdu (zejména jsou asi důležité procesy SF5E, SF5, SF4E a SF4, což jsou dřívější 5LPE, 5LPP, 4LPE a 4LPP).
Roadmapa výrobních procesů Samsungu (zdroj: Samsung, via: Tom's hardware)Půjde o proces 4nm třídy – stejně jako základní procesy Samsungu 4LPE a 4LPP by technologie měla být vylepšenou verzí 5nm procesu Samsungu. Tento proces má podle Samsungu být konkurencí pro pokročilé 4nm procesy TSMC N4P a N4X – ten je také speciálně míněný pro vysoce výkonné čipy. Ambicí této technologie je tedy výroba čipů, jako jsou serverové nebo PC procesory, highendová a výpočetní GPU nebo jiné akcelerátory.
Proces SF4X má údajně dosahovat o 10 % vyšších frekvencí, zřejmě ve srovnání se 4nm procesem 4LPP při konstantním napětí. Alternativně má být možné snížit spotřebu o 23 % při stejném výkonu (protože čip dosáhne na stejný takt s nižším napětím). Tato zlepšení mají být výsledkem různých úprav nanostruktury tvořící tranzistor (pokud dobře chápeme), povýšené mají být také možnosti procesu pro bloky SRAM (cache).
Proces nemá ale spočívat jen ve zlepšení parametrů při určitém napětí. Jeho aplikovatelnost na výkonné čipy bude spočívat v tom, že také zvětší rozsah napětí, při kterých bude čip moci pracovat, bude tedy možné například u procesoru použít vyšší napětí – což pro změnu umožňuje zvýšit frekvence. Vyšší rozsah napětí tedy umožní navýšit frekvence zřejmě ještě dál než o oněch předtím zmíněných 10 %.
Anotace k prezentaci procesu Samsung SF4X na konferenci VLSI 2023 (zdroj: program 2023 Symposium on VLSI Technology and Circuits)Zvyšování frekvencí skrze zvyšování napětí vede k nelineárnímu nárůstu spotřeby, čemuž se mobilní čipy vyhýbají. Ale pro vysoce výkonné procesory a GPU to je důležitý zdroj dalšího výkonu, takže tyto schopnosti mohou procesu SF4X otevřít cestu k zakázkám od Nvidie, Intelu, AMD, ale teoreticky i firmám, které by jim chtěly konkurovat třeba s výkonnými ARM procesory.
Jak dobré parametry této technologie budou a zda bude skutečně schopná přiblížit se výkonem TSMC (tedy jeho HPC procesu N4X), to zatím těžko říci. Nicméně nepůjde asi o jednorázový projekt a Samsung bude tyto HPC varianty poté vyvíjet i u následujících generací 3nm a 2nm procesů. Tudíž by jeho nabídka měla přispět ke konkurenci v tomto oboru se z toho vyplývajícími přínosy – například v cenách, které by Samsung mohl stlačit dolů.
Proces SF4X má být podle roadmapy Samsungu dostupný v roce 2024, což ale neznamená, že hned budou na trhu také nějaké čipy z této výroby. To pravděpodobně nastane až s určitým zpožděním, takže pokud na této technologii budou vyráběná nějaká GPU nebo CPU, spíš by asi mohla vyjít v roce 2025.
Zdroje: 2023 Symposium on VLSI Technology and Circuits, TechPowerUp, Tom's Hardware
