Numa comunicação recente aos investidores, a gigante tecnológica sul-coreana, Samsung, anunciou que irá embarcar na produção em massa da sua segunda geração 3-nanômetro (SF3) e a versão com desempenho aprimorado do 4-nanômetros (SF4X) no segundo semestre de 2024. A empresa revelou seus planos ambiciosos para utilizar processos de fabricação de semicondutores de última geração, marcando um salto significativo em suas proezas tecnológicas.
Em meio ao ressurgimento da demanda por dispositivos móveis e ao mercado de computação de alto desempenho (HPC) em constante expansão, espera-se que a próxima produção de chips da Samsung reverta os reveses anteriores e reforce o crescimento da empresa. O segundo semestre de 2024 testemunhará a produção em massa dos chips HPC de 3 nm de segunda geração e de 4 nm de quarta geração, projetados para aumentar a vantagem competitiva da Samsung no cenário global de semicondutores.
3nm de segunda geração (SF3): uma tecnologia Marvel
O processo de 3nm (SF3) de segunda geração da Samsung está preparado para ser uma atualização significativa de seu equivalente de 3nm de primeira geração (SF3E). Embora o processo atual de 3 nm atenda principalmente a pequenos chips de mineração, o SF3 incorpora vários aprimoramentos, incluindo a tecnologia gate-all-around (GAA) para ajustes de largura de canal de nanofolhas de transistor. Esta inovação aumenta significativamente a funcionalidade destes chips.
Embora a Samsung evite comparações diretas entre as duas gerações de 3nm, a segunda geração sem dúvida apresenta desempenho superior. Ele apresenta um aumento de 22% no desempenho de execução sob potência e complexidade semelhantes, ou uma redução de 34% no consumo de energia com frequências de clock e contagens de transistores idênticas. Além disso, a área do chip diminui 21%. Essas melhorias estão preparadas para revolucionar escolhas complexas de design e reforçar as expectativas da indústria para os próximos chips SF3.
Versão aprimorada de 4 nm (SF4X) para HPC
A Samsung também está lançando uma versão aprimorada de seu processo de 4 nm, conhecido como SF4X, projetado especificamente para CPUs e GPUs de alto desempenho em data centers. Este é o primeiro processo da empresa adaptado para atender às exigentes necessidades do setor de computação de alto desempenho (HPC) nos últimos anos.
A versão aprimorada de 4 nm promete um aumento de 10% no desempenho e uma redução de 23% no consumo de energia. Embora a Samsung não tenha divulgado benchmarks específicos, espera-se que estas afirmações se refiram ao fluxo de processo padrão de 4 nm. As melhorias abrangem um redesenho das áreas de fonte e dreno do transistor, avaliação rigorosa do desempenho sob condições de alto estresse e a integração de tecnologias avançadas de design em nível de transistor para maximizar a sinergia.
As aspirações da Samsung incluem melhorar a arquitetura MOL (middle-of-line) e permitir que a versão aprimorada de 4nm atinja uma tensão operacional mínima verificada pelo silício da CPU (Vmin) de 60mV. Isso, por sua vez, reduz a variabilidade da corrente de estado desligado (IDDQ) em 10% e garante operação estável de alta tensão (Vdd) acima de 1V sem comprometer o desempenho. Além disso, a versão aprimorada aprimora o controle SRAM (Static Random-Access Memory).
