早前，三星舉辦了代工論壇。對三星來說，舉辦此類活動的關鍵在於重新調整產業對該公司競爭力和產能的預期。很難不注意到合作夥伴在為其最新和最出色的AI 晶片選擇競爭對手時，三星希望從AI 新創公司、汽車客戶、智慧型手機等眾多高性能設計中獲得支持，並且該公司擁有對電源、高壓和RF 解決方案至關重要的大量傳統製程節點基礎。

三星在此次活動中發布的重點是其SF2Z 製程節點的路線圖。其中，「SF」代表三星代工廠，「2」代表2nm 級，Z 代​​表背面供電。 SF2Z 將是整合該代Gate-All-Around 技術（三星稱之為MBCFET）的節點，然後是BSPDN，以提高效能和能源效率。

在本文，我們將深入討論一些細節，但這裡的關鍵日期是2027 年——三星預計在SF2Z 時進行量產。這將是在該公司量產許多其他SF2 級節點之後。 SF1.4，也就是更早的節點，也將於2027 年開始進行風險生產。

三星代工廠：擴張

鑑於《CHIPS法案》資金將流向三星，確定三星設施所在地至關重要。三星的傳統和尖端技術大多位於韓國，分佈在三個城市：

器興，6號線，65nm-350nm：感測器，電源IC

器興，S1 線，8nm：智慧型手機、資料中心、汽車

華城，S3線，3nm-10nm

平澤S5 線1 期+ 2 期

平澤S5號三期建設中

三星在美國也有兩個工廠：

奧斯汀（德克薩斯州），S2 線，14nm-65nm：智慧型手機、資料中心、汽車

泰勒（德州），宣布新建4 座晶圓廠，可容納10 座。將包括SF2、SF4、FDSOI、封裝

三星目前的封裝設施位於韓國，但同時也擁有全球OSAT 合作夥伴的巨大影響力。泰勒的擴張計劃將成為該公司在韓國境外進行的最大規模擴張，計劃為任何美國企業提供現場全面運營，而無需借助亞洲。

製造技術路線圖

與其他代工廠一樣，三星依靠一系列主要的系列製程節點，從中衍生出許多變體。在這種情況下，主節點是SF4 和SF2。

SF4 系列：FinFET

2021：SF4E（E = Early）

2022 年：SF4

2023 年：SF4P（P = Performance, for Smartphone）

2024 年：SF4X（X = Extreme, for HPC/AI）

2025 年：SF4A、SF4U（Automotive, U = Ultr）

三星的SF4 仍然是FinFET 節點，事實證明，在智慧型手機晶片組和大量想要尖端技術的AI 新創公司中，它非常受歡迎。 SF4P 主要針對智慧型手機領域，洩漏比SF4 低，而SF4X 則是大多數AI 和HPC 用戶最終會選擇的產品。對於任何在2024/2025 年尋找中階GPU 的人來說，如果它們採用三星製造，那麼SF4X 是您的最佳選擇。

由於汽車節點要求更高，三星通常會推出其技術的汽車專用版本，這就是SF4A 的作用所在。 SF4U，雖然被稱為Ultra，但旨在成為SF4P 的更高價值版本，展示了針對智慧型手機晶片組製造商的更高端策略，這些製造商希望獲得節點改進的好處，但同時又具有略微更大的餘裕和有效生產。

SF2 系列：MCBFET (GAA)

2022 年：SF3E

2024 年：SF3

2025 年：SF2

2026 年：SF2P、SF2X

2027 年：SF2A、SF2Z

所以這可能會有點令人困惑。三星代工廠宣布，它是第一個使用SF3E 節點生產GAA 技術的公司——恰當地命名為「early」。據我們所知，雖然自2022 年以來已投入量產，但它純粹是一個內部節點，旨在幫助開發該技術。英特爾直到2025 年的20A/18A 節點才會推出GAA，而台積電也正在考慮在類似的時間範圍內推出N2。這兩家公司都希望迅速將其推向市場，而不是像三星那樣提前發佈公告。

SF3 是第二代GAA，已於2024 年投入量產。這可能會有所回升，但第三代SF2 將大力向客戶推銷。關註三星的用戶可能會注意到，命名方案中從SF3 到SF2 的轉變有點奇怪- 這實際上意味著三星已將其SF3P 及以後的系列更名為SF2，可能更符合三星競爭對手使用的命名。爭論的焦點一如既往地是競爭對齊，但真正的客戶確實知道效能如何，無論節點名稱如何。

2026 年，我們將看到智慧型手機(SF2P) 和GAA 的AI/HPC 變體(SF2X) 的大規模生產，在這裡，我們將非常密切地遵循SF4 系列的策略。 2027 年，我們將獲得該汽車變體，但SF2Z 將BSPDN 帶到了談判桌上。從活動中的討論來看，2027 年對SF2Z 來說是一個大規模生產日期，而不僅僅是風險生產的理想日期。這意味著SF2Z 的風險生產將於2026 年底或2027 年初開始，首先在韓國，然後在適當的時候轉移到美國。

值得注意的是，三星預計GAA 功率改進的節奏將比FinFET 更快- 幻燈片中的一張顯示平面晶體管功率（14nm 之前）每年趨勢為0.8 倍，而在FinFET 期間趨勢為0.85 倍/年。三星預計GAA 將透過GAA / MCBFET 將這些改進恢復到每年0.8 倍。

記憶體路線圖

三星熱衷於強調其在記憶體生態系統中的地位——主要是作為第一大供應商。該公司展示了其自1992 年以來一直佔據DRAM 第一的位置，目前市場份額為41%；自2002 年以來一直佔據NAND 第一的位置，目前市場份額為32%；自2006 年以來一直佔據SSD第一的位置，目前市佔率為37%。三星將市場視為金字塔。

Tier 1: SRAM

Tier 2: LLC

Tier 3: HBM3E / HBM4

Tier 4: LPDDR6 / LPDDR5X-PIM / LPCAMM

Tier 5: CMM-D (C)

Tier 6: PBSD / CXL-H (C)

我發現這本身就很有趣，因為它展示了三星正在研究的一些即將推出的技術。我們知道記憶體標準會隨著時間的推移而改進，例如從HBM3 到HBM4，或從LPDDR5 到LPDDR6，但這裡顯示三星正在透過其LPDDR5X 產品線進行記憶體處理。記憶體處理是三星多年來一直在談論的事情，最初專注於HBM 堆疊，並與AMD Xilinx FPGA 或客製化晶片配置合作使用。它即將出現在LPDDR5X 的變體上，這一事實意義重大，特別是如果這意味著在中長期內節省電力對AI 有好處的話。同樣在第4 層的還有LPCAMM。最後兩個層都是關於記憶體和儲存擴充的，尤其是即將推出的CXL 標準。

然而，大多數人關注的焦點是HBM 方面。三星透露了一些數據和時間表：

2022 年：8-Hi 堆疊HBM3，速度達900 GB/秒

2024：12-Hi 堆疊HBM3E，速度為1178 GB/秒

2026：16-Hi 堆疊HBM4，速度為2048 GB/秒

2028年：HBM4E

關於HBM4，三星也透露了許多資訊。

晶片密度：24 GB

容量：48GB/cube

資料寬度：2048 位元（高於1024 位元）

引腳速度：6 Gbps/引腳（低於8 Gbps/引腳）

堆疊高度：720 微米（無變化）

鍵結：銅-銅混合鍵結（從先前的方法更新）

基本晶片：包括緩衝器、從平面FET 到FinFET 的過渡

三星將HBM4 列為以70% 的面積和一半的功率提供200% 的速度。但這並不是故事的結束，因為三星希望客製化HBM 成為最高效能硬體的標準。這意味著包含邏輯和緩衝區的基本晶片將由客戶根據其效能設定檔要求進行單獨配置。這意味著相同的HBM4 可以進行讀取最佳化，或支援更多記憶體加密模式。與更前沿的基本晶片相結合，目標是提取性能並提高效率，這是AI 人群的兩個標誌，它們將以無與倫比的方式使用HBM4。

封裝

至少從我過去的角度來看，三星一直沒有大力推廣的領域之一是封裝業務。雖然其他代工廠都在推廣CoWoS 和EMIB/Foveros，但即使沒有行銷名稱來概括，也很難說出三星的封裝能力是什麼。儘管如此，三星確實參與了先進封裝，既用於智慧型手機，也用於AI 加速器。

在智慧型手機領域，路線圖如下所示，其中列出了各自的熱阻比（thermal resistance ratios）：

2016 年：I-POP、1x TR

2018年：FOPLP，TR為0.85倍

2023 年：FOWLOP，0.85 倍TR

2025 年：FOPKG-SIP，0.65 倍TR

在人工智慧方面，三星制定了以下人工智慧晶片的路線圖。

目前：2.5D interposer、6 個HBM3、80 GB 容量、頻寬為3.35 TB/秒

2024：2.5D interposer+、八個HBM3E、192 GB 容量、頻寬為6.6 TB/秒

2026 年：2.xD 採用RDL+Si Bridges，8-12 HBM4，576 GB 容量，頻寬為30.7 TB/秒

2027 年：2.xD+3D、邏輯/邏輯和邏輯/記憶體。 16-24 HBM4E，頻寬為70.5 TB/秒

最後一個沒有列出容量，但我們談論的是結合2.5D 和3D 功能- 本質上是將多個AI 加速器結合在一起。如果基礎設計有一個運算晶片和四個HBM3E 堆疊，這可以被視為類似於Blackwell。但三星的想法類似於將兩個Blackwell 放在一起。當然沒有提到這些ASIC 的耗電量！

在3D 整合方面，我們確實有一些關於三星何時會提供不同的底部晶片/頂部晶片支援的路線圖。

Bottom Die：2025 年推出SF4X，2027 年推出SF2P

Top Die：2025 年推出SF2，2027 年推出SF1.4

這看起來像是計算上的計算的語句，而不是計算上的快取或快取上的計算。

三星也提到了共封裝光學元件(CPO：co-packaged optics)。該公司正在投資CPO 策略，包括電氣介面晶片(EIC：electrical interface chip)、光子介面晶片(PIC：photonics interface chip) 和用於快速資料傳輸的光學板。

在演講之外，我與三星的一位光學工程師進行了交談，我們討論了矽波導（waveguides）作為將大量芯片組合在一起的長期解決方案- 如果您熟悉初創公司Lightmatter 的Passage，它可以讓多個晶片透過封裝透過光相互通信，我們討論了這是這項技術的潛在未來。今天，大多數CPO 解決方案都在使用GlobalFoundries 的45nm 光子製程或imec 200nm 變體- 因此很高興看到該領域的競爭。三星表示，他們預計很快就會有EIC/PIC 概念驗證。

最後的想法

路線圖表明，三星致力於長期保持領先的地位。成為第一名是一回事，但做好又是另一回事。三星擁有強大的本地晶片設計產業——我的名單上至少有六家人工智慧新創公司，我知道許多中型人工智慧硬體公司都將使用SF4X，包括Tenstorrent 和Groq。

除此之外，確定先進封裝市場的走向也是一個額外的好處，我希望看到更多公開討論和三星能力的例子。論壇是一個很好的開端，我期待看到更多的數據。