Arm 与三星联手开发下一代 2nm 芯片

芝能智芯出品

在追求极致性能和功耗之间的平衡中，Arm和三星携手合作，共同开发下一代2纳米（nm）级芯片，合作的目的是优化Arm的Cortex-X和Cortex-A内核，以适应三星即将推出的依赖于环栅（GAA）多桥通道场效应晶体管（MBCFET）技术。

Part 1

IP开发商和代工厂之间的紧密协作

Arm和三星的合作宣布了他们将联合优化下一代高性能Cortex-X和Cortex-A内核的设计的消息，合作的焦点是针对三星下一代2nm级工艺技术优化Arm的Cortex-A和Cortex-X通用CPU内核。目前尚未透露是否会为三星的SF2生产节点定制Arm的IP，预计该节点将于2025年或2026年实现，但双方表示，他们将为各种应用定制这些内核，包括数据中心、智能手机以及需要高性能通用解决方案的应用场景。

Arm的高级副总裁兼客户业务总经理Chris Bergey表示：“在最新的三星工艺节点上优化Cortex-X和Cortex-A处理器凸显了我们重新定义移动计算可能性的共同愿景，我们期待继续突破界限，以满足人工智能时代对性能和效率的不懈要求。”这次合作将使Arm和三星的客户能够根据定制设计需求获得三星2nm优化版本的Cortex-A或Cortex-X内核的许可。这将简化开发流程并加快上市时间，预示着很快我们可能会看到三星为数据中心和周边应用制造的2nm设计。与传统的FinFET晶体管不同，基于GAA纳米片的晶体管具有更大的灵活性，可在性能、功耗和晶体管密度之间进行调整。

Part 2

三星的努力

2022年，三星宣布了首次量产基于三星GAA技术的3纳米（nm）多桥通道场效应晶体管（MBCFET），允许在FinFET一代之外进一步扩展器件，通过降低电源电压水平提高功率效率，并通过增强性能来提升驱动电流能力。采用纳米片结构的GAA实施方法提供了最大的设计灵活性和可扩展性。面对按时交付产品的持续压力，确保一次成功的芯片具有最具竞争力的功率、性能和面积（PPA）属性至关重要。

GAA技术的引入被认为是一项游戏规则的改变者。通过多桥通道FET（MBCFET），它突破了传统FinFET的性能限制，降低了电源电压，提高了功率效率，并增强了性能。设计和制造不再能够单独优化，三星和Arm团队就拥抱了设计技术协同优化（DTCO），这一战略一直是最大限度地提高下一代Cortex-X CPU设计架构和GAA工艺技术的PPA优势的关键因素。

根据分析师的评估，三星在2023年的代工订单达到了历史最高水平，预计未来几年的代工客户数量将呈现显著增长，增长趋势与全球晶圆代工市场的预测一致，尤其是在3纳米及更小纳米节点的市场预计将呈现出巨大的增长。

三星和Arm的合作旨在利用这项技术，重新定义未来的人工智能芯片，计划为下一代数据中心和基础设施定制芯片，并在未来的移动计算市场上推出AI小芯片。这一合作是双方长期合作的延续，旨在满足不断增长的技术需求和市场竞争。通过在三星的3纳米GAA工艺节点上设计Arm的Cortex-X CPU，双方已经取得了显著进展。这些优化的设计不仅提高了性能和效率，还将用户体验提升到了一个新的水平。

生成式人工智能是提供卓越用户体验的新一波产品的关键增长动力，三星和Arm正在加速在三星最新的GAA工艺技术上实现下一代Cortex-X CPU的优化实施，从而实现具有行业领先性能的下一代产品创新。

小结

Arm的Cortex-A和Cortex-X内核在架构上相似，但Cortex-X通常经过性能优化，使其运行速度更快。在未来几年，这些核心将从Arm和三星的设计技术协同优化（DTCO）中获得显着好处，进一步推动了芯片技术的发展。