SF2P

SF2P是三星電子的第二代2納米全環繞柵極(GAA)製程工藝。相較於第一代2nm工藝(SF2),SF2P實現性能提升12%、功耗降低25%、晶片面積縮小8%。三星已鎖定2026年為該工藝的量產元年,其首批套用將覆蓋自研的Exynos 2700移動處理器及高通的定製化旗艦平台。

三星在研發第一代2nm工藝SF2的同時推進了SF2P,並完成了工藝設計套件(PDK)。隨著2nm工藝良率逐漸穩定,三星開始向合作夥伴優先推廣SF2P。該工藝的主要客戶與套用包括特斯拉的AI6晶片,以及高通計畫採用SF2P打造的驍龍晶片。

基本介紹

  • 外文名:SF2P
  • 上市時間:2026年
  • 所屬品牌:三星電子
技術特點,發展歷程,套用產品,客戶與合作,技術細節與創新,行業影響與競爭,未來展望,

技術特點

SF2P(Samsung Foundry 2nm Performance-enhanced)是三星電子的第二代2納米製程工藝,是其第一代2nm工藝SF2的疊代與性能增強版本。
相較於第一代2nm工藝(SF2),SF2P實現了性能提升12%、功耗降低25%、晶片面積縮小8%的最佳化目標。
該工藝基於全環繞柵極(GAA)技術,並採用了進階版MBCFET架構。SF2P引入了“納米片寬度調製”技術,通過動態調整電晶體通道寬度,在性能與功耗間實現更精細的平衡。此外,SF2P還引入了背面供電網路技術,以最佳化功率效率。
在具體技術實現上,SF2P可能採用四個納米片堆疊以提供更高的速度,但密度略低於SF2。同時,三星為SF2P引入了多項創新,包括以鈷替代鎢作為互連金屬,將電阻降低30%;通過極紫外光刻(EUV)雙重曝光技術提升圖案精度至8nm;開發新型碳納米管散熱層,使晶片工作溫度下降15℃。

發展歷程

SF2P是三星電子規劃中的第二代2納米全環繞柵極(GAA)製程工藝。根據三星在2024年公布的技術路線圖,其計畫在2026年推出第一代2納米工藝(SF2)的性能增強版本,即SF2P。
2025年,三星宣布SF2P工藝已完成基礎架構設計,進入量產前的最終驗證階段。相較於第一代2納米工藝(SF2),官方稱SF2P通過最佳化納米片電晶體結構,可實現性能提升12%、功耗降低25%、晶片面積縮小8%的優勢。同時,其2納米GAA技術的整體良率已提升至50%。
三星已鎖定2026年為SF2P工藝的量產元年。隨著良率逐漸穩定,三星在2026年初開始向設計解決方案合作夥伴優先推廣SF2P工藝。該工藝的首批套用已明確包括計畫於2027年發布的三星自研Exynos 2700移動處理器,以及特斯拉的下一代AI6晶片(雙方已於2025年簽署代工協定)。此外,高通也正與三星洽談基於SF2P工藝的晶片代工合作。
在SF2P之後,三星還規劃了其光學收縮版本SF2P+(或稱第三代2納米工藝),預計於2026至2027年間量產。

套用產品

SF2P工藝將套用於三星自研的Exynos 2700移動處理器,該處理器預計於2027年發布。特斯拉的下一代核心晶片AI6也將採用該工藝,並套用於特斯拉的全自動駕駛系統、人形機器人及數據中心。此外,高通正與三星洽談基於SF2P工藝的代工合作,可能用於定製化旗艦平台,例如驍龍8 Elite Gen 2晶片。

客戶與合作

隨著SF2P工藝良率逐漸穩定,三星向設計解決方案合作夥伴提供了該工藝。特斯拉與高通等企業已與該工藝開展合作。
特斯拉與三星簽署了價值約165億美元的代工契約,其下一代AI6晶片將採用SF2P工藝生產。該晶片計畫用於特斯拉的全自動駕駛系統、人形機器人及數據中心。
高通執行長表示,公司正與三星晶圓代工洽談基於2納米SF2P工藝的晶片代工合作。相關晶片設計已完成。業界推測合作產品可能是驍龍8 Elite Gen 5或Gen 6的最佳化版本。

技術細節與創新

SF2P工藝採用全環繞柵極(GAA)技術,並最佳化了納米片電晶體結構。該工藝採用了“納米片寬度調製”技術,通過動態調整電晶體通道寬度,在性能與功耗間實現更精細平衡。
在材料方面,SF2P工藝引入鈷替代鎢作為互連金屬,將電阻降低30%。通過採用雙重曝光技術,SF2P將圖案精度提升至8nm。為應對熱管理挑戰,該工藝開發了新型碳納米管散熱層,使晶片工作溫度下降15℃。
此外,基於SF2P工藝製造的晶片可支持LPDDR6記憶體與UFS 5.0存儲等最新標準。

行業影響與競爭

隨著三星SF2P工藝的量產計畫推進,晶圓代工行業在2nm製程領域的競爭加劇。SF2P工藝對三星的先進半導體製造代工業務較為重要。三星晶圓代工的2納米戰略布局是其在該領域的一項進展。
特斯拉的AI6晶片將採用SF2P工藝,雙方簽署了契約。高通正與三星晶圓代工洽談2納米晶片代工合作。
從2027年開始,三星計畫將SF1.4製程晶片堆疊在SF2P製程晶片上。2026年,三星的SF2P工藝也將實施背面供電。SF2P可能使用4個納米片,其速度較高但密度略低於SF2。

未來展望

三星已規劃其第三代2nm工藝SF2P+,該工藝被視為SF2P的光學收縮版本。SF2P+計畫在約2027年至2028年間推出,主要目標是穩定和提升良品率。若SF2P工藝在2026年的良率能夠穩定在60%以上,三星有望藉此吸引並獲得更多美國等重要市場客戶的訂單。
根據三星的技術路線圖,從2027年開始,計畫將採用更先進的SF1.4(1.4nm)製程晶片與SF2P製程晶片進行3D-IC堆疊,以進一步提升晶片性能和集成度。

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