SF4X是三星電子開發的4納米半導體工藝節點，在三星的工藝命名中也稱為4HPC。該工藝主要面向人工智慧和高性能計算領域所需晶片。三星計畫於2024年下半年向市場推出該工藝，並於11月正式投入量產。
半導體互聯IP企業Blue Cheetah在SF4X工藝上成功流片其D2D互聯PHY晶片。三星宣布採用SF4X工藝進行大規模生產。該工藝引入了先進的後端布線技術以提升性能並降低成本，並支持2.5D和3D封裝技術。基於SF4X工藝製造的UCIe原型晶片完成首次性能評估，實現了24Gbps的傳輸頻寬。在客戶方面，人工智慧公司Grok和韓國晶片製造商HyperExcel選擇了該工藝，但AMD取消了採用SF4X生產伺服器晶片的訂單。
基本介紹
- 外文名：SF4X
- 產品類型：半導體工藝技術
- 上市時間：2024年11月
技術概述,技術特點,技術規格與性能,市場表現與競爭,
技術概述
SF4X（代號4HPC）是三星電子開發的第四代4納米半導體製造工藝，主要面向高性能計算（HPC）和人工智慧（AI）晶片，與此前專為移動端設計的SF4E（4LPE）、SF4（4LPP）、SF4P（4LPP+）等4nm工藝變體定位不同。該工藝已於去年11月投入正式量產。SF4X工藝旨在通過技術創新實現性能提升與製造成本最佳化，其引入了更高驅動力的電晶體，改進了後端工藝以降低電阻電容（RC）延遲，並支持先進封裝技術。
技術特點
SF4X（亦稱4HPC）是三星第四代4納米FinFET工藝節點，主要面向高性能計算（HPC）和人工智慧（AI）晶片。該工藝引入了更先進的後端布線技術，旨在降低互連的RC延遲，從而提升晶片整體性能。SF4X配備了更高驅動力的高速電晶體，以滿足高性能計算晶片對運算速度的要求。同時，該工藝支持包括2.5D和3D在內的先進晶片封裝技術，為基於芯粒的設計提供支持。
根據三星官方介紹，SF4X工藝相比前代在提升性能的同時，有效降低了製造成本。該工藝已通過具體晶片設計得到驗證，例如基於該工藝製造的互連晶片實現了高頻寬性能。
技術規格與性能
SF4X工藝引入了先進的後端布線技術，提升了晶片性能並降低了製造成本，同時支持高速電晶體和2.5D/3D等封裝技術。該工藝也稱為4HPC，主要面向AI/HPC套用，導入了更高驅動力的電晶體並改進了後端工藝以降低RC延遲。
基於SF4X製造的UCIe原型晶片已完成性能評估，實現了24Gbps的傳輸頻寬。第三方IP公司Blue Cheetah在SF4X上成功流片的D2D互聯PHY晶片，總吞吐量突破100 Tbps。三星計畫將該工藝上的互連等技術拓展至更先進的2nm節點。
市場表現與競爭
三星電子於2025年3月宣布其第四代4納米工藝SF4X已於2024年11月正式投入量產，該工藝主要面向高性能計算和人工智慧領域。已獲得如Grok、韓國AI晶片製造商HyperExcel等客戶的設計訂單。半導體互聯IP企業Blue Cheetah在SF4X工藝上成功流片D2D互聯PHY晶片。同時，基於SF4X的UCIe原型晶片完成評估，傳輸頻寬達24Gbps。
根據行業報告，與台積電N4P工藝相比，SF4X在電晶體密度、能效比、互連延遲及HBM4集成良率等方面存在差距。例如，SF4X的電晶體密度約為1.5億/mm，而台積電N4P約為1.8億/mm。在200mm晶圓測試中，SF4X的HBM4集成良率為62%，顯著低於台積電的85%。SF4X的互連延遲較台積電N4P工藝高出15%。
