September 4, 2025 Von Alex Margomenos Direktor, RF-Produktmanagement bei GlobalFoundries Der weltweite Datenverbrauch steigt, zum Teil aufgrund der Einführung generativer KI. Der jüngste Ericsson-Mobility-Bericht prognostiziert, dass der weltweite mobile Datenverkehr bis 2030 um das 2,3-fache auf 280 ExaBytes (1018 Bytes) pro Monat ansteigen wird. Um dieses Wachstum zu bewältigen, müssen sich Mobilfunkbetreiber, Telefonhersteller und Standardisierungsgremien auf die Erweiterung der Bandbreite, die Kombination mehrerer Datenströme pro Kanal und die Verbesserung der Datenkompression pro Symbol konzentrieren. Diese Strategien wurden während der gesamten Entwicklung der Mobilfunkstandards umgesetzt und werden voraussichtlich auch im Zuge des technologischen Fortschritts in Richtung 6G fortgesetzt. Mit 5G wurden beispielsweise zusätzliche Frequenzbänder in den Bereichen 3-6 GHz und Millimeterwellen eingeführt, die Implementierung von MIMO-Spatial-Multiplexing verbessert, fortschrittliche Beam-Steering-Techniken integriert und anspruchsvollere Modulationsverfahren ermöglicht. Darüber hinaus erhöht 5G die Nutzung von Carrier Aggregation, wodurch sowohl zusammenhängende als auch nicht zusammenhängende Bandbreiten von einzelnen oder mehreren Bändern - einschließlich der dualen Konnektivität mit 4G-LTE-Bändern - für einen höheren Datendurchsatz kombiniert werden können. Dieser Ansatz in Verbindung mit der dem Standard innewohnenden Flexibilität und Skalierbarkeit in Bezug auf Numerologie und Wellenformen (z. B. skalierbarer Unterträgerabstand, Schlitzdauer und Übertragungsbandbreiten) ermöglicht die Verbesserungen der spektralen Effizienz, die erforderlich sind, um die wachsenden Datenanforderungen zu erfüllen. Die Bereitstellung all dieser Funktionen stellt beträchtliche Anforderungen an die RF-Frontends, die mit dem Voranschreiten der Entwicklung in Richtung 6G voraussichtlich noch steigen werden. Zu diesen Anforderungen gehören: Die Unterstützung zusätzlicher Frequenzbänder erfordert mehr Inhalt in Filtern und HF-Komponenten, was die Miniaturisierung und Integration zunehmend erschwert, während der Formfaktor und die Größe des Geräts unverändert bleiben. Mehr Bänder, die näher beieinander liegen, verringern die Störungstoleranz und erfordern verbesserte Filter und Komponenten mit höherer Linearität, die sowohl im Sender als auch im Empfänger weniger Oberwellen erzeugen. Neue Bänder, flexible Numerologie und mehr Bandkombinationen für die Trägerbündelung führen zu mehr Schaltern für die Bandauswahl, Antennenauswahl und Antennenabstimmung. Die RFSOI-Technologien von GF haben bei der Bewältigung dieser Herausforderungen für zellulare Schalter und rauscharme Verstärker eine Vorreiterrolle gespielt. Im Jahr 2024 haben wir 9SW eingeführt, unsere RFSOI-Plattformder vierten Generation. Aufbauend auf der Vorgängertechnologie 8SW RFSOI bietet 9SW erhebliche Verbesserungen bei Leistung, Integration und Flächenvorteilen für Front-End-Module. 9SW basiert auf der 90-nm-Back-End-of-Line-Lithografie und bietet erhebliche Möglichkeiten zur Größenreduzierung bei digitalen Schaltungen und Schaltern. Er bietet einen verbesserten Ron*Coff und eine höhere Belastbarkeit. Zusätzlich zu den Schalt- und rauscharmen Verstärkerbauelementen umfasst die Plattform eine vollständige Reihe von logischen und analogen FETs, Schaltungs-IP, eine große Auswahl an Kondensator- und Widerstandsoptionen sowie eine vollständige RF-Designunterstützung. Schließlich umfasst sie 4 Metallstapeloptionen mit 3 bis 5 Ebenen der Metallverdrahtung, einschließlich ultradickem Metall, das hochwertige Induktoren und verlustarme Übertragungsleitungen ermöglicht. Zusätzlich zu unserem Kernangebot aktualisieren wir die 9SW-Plattform kontinuierlich mit neuen Funktionen, die die Leistung verbessern sollen. Im August haben wir zusätzliche Funktionen eingeführt, die eine Verdichtung der analogen Schaltungsfläche, leckarme Schaltgeräte und neue passive Elemente bieten. Darüber hinaus planen wir die jährliche Veröffentlichung neuer Funktionen, um die Schaltleistung, den Ron*Coff und die Leistung rauscharmer Verstärker weiter zu verbessern. Die Unterstützung von mehr Frequenzbändern, die mit dem Übergang zu 6G noch zunehmen wird, erhöht den Bedarf an Miniaturisierung und Integration in einem Smartphone. Um dies zu erreichen, führen wir die 9SW-SlateTM-Technologie ein. Unsere 9SW-SlateTM -Technologie nutzt zwei miteinander verbundene 9SW-Wafer, um die Chipgröße zu verringern, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Mit diesem Ansatz falten wir große Schalter-FETs in High-Stack-Konfigurationen und reduzieren so die Gesamtfläche des Chips um bis zu 45 %, während die Schalterleistung erhalten bleibt. Neben der Freigabe der Technologie und der Demonstration ihrer Leistungsfähigkeit anhand von Referenzdesigns entwickeln wir Design Enablement Tools, die Designern helfen, zweidimensionale Schaltungen auf drei Dimensionen zu migrieren, das Prototyping zu beschleunigen und Designzyklen zu verkürzen. Wenn Sie mehr über 9SW und das übrige RF-Angebot von GlobalFoundries in den Bereichen RFSOI, SiGe und RF GaN erfahren möchten, nehmen Sie bitte an den kommenden GF Technology Summits in Santa Clara, Shanghai und München sowie an unserem GlobalFoundries Technology Training für unsere Kunden aus der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie in Washington, D.C. teil. Alex Margomenos leitet das Produktmanagement der RF-Produktlinie bei GlobalFoundries. Die RF-Produktlinie umfasst RFSOI-, RF-GaN- und SiGe-Technologien, die zellulare RF-Frontends, Satellitenkommunikation, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung sowie zellulare Infrastruktur unterstützen. Er ist seit vier Jahren bei GlobalFoundries tätig. Zuvor war er bei Apple, Intel, Infineon und HRL Laboratories in leitenden Positionen und als Einzelmitarbeiter tätig.
