GLOBALFOUNDRIES strukturiert Technologieportfolio um und konzentriert sich verstärkt auf die wachsende Nachfrage nach differenzierten Angeboten

Der Halbleiterhersteller passt seine Roadmap für Spitzentechnologie an die Bedürfnisse seiner Kunden an und gründet eine hundertprozentige Tochtergesellschaft für die Entwicklung kundenspezifischer ASICs

Santa Clara, Kalifornien, 27. August 2018 - GLOBALFOUNDRIES hat heute einen wichtigen Schritt in seiner Transformation bekannt gegeben und setzt damit den Weg fort, der mit der Ernennung von Tom Caulfield zum CEO Anfang des Jahres eingeschlagen wurde. Im Einklang mit der von Caulfield formulierten strategischen Ausrichtung gestaltet GF sein Technologieportfolio um, um sich noch stärker auf die Bereitstellung wirklich differenzierter Angebote für Kunden in wachstumsstarken Märkten zu konzentrieren.

GF richtet seine führende FinFET-Roadmap neu aus, um die nächste Welle von Kunden zu bedienen, die diese Technologie in den kommenden Jahren einsetzen werden. Das Unternehmen wird seine Entwicklungsressourcen verlagern, um seine 14/12-nm-FinFET-Plattform für diese Kunden relevanter zu machen und eine Reihe innovativer IP und Funktionen wie RF, eingebetteten Speicher, geringen Stromverbrauch und mehr zu liefern. Um diesen Übergang zu unterstützen, legt GF sein 7-nm-FinFET-Programm auf unbestimmte Zeit auf Eis und strukturiert seine Forschungs- und Entwicklungsteams um, um seine erweiterten Portfolio-Initiativen zu unterstützen. Dies erfordert einen Personalabbau, doch eine beträchtliche Anzahl von Spitzentechnologen wird für 14/12nm FinFET-Derivate und andere differenzierte Angebote eingesetzt.

"Die Nachfrage nach Halbleitern war noch nie so hoch wie heute, und unsere Kunden verlangen von uns, dass wir eine immer wichtigere Rolle bei der Entwicklung der technologischen Innovationen von morgen spielen", sagte Caulfield. "Die überwiegende Mehrheit der heutigen Fabless-Kunden möchte mehr Nutzen aus jeder Technologiegeneration ziehen, um die erheblichen Investitionen, die für das Design in jedem Technologieknoten erforderlich sind, zu nutzen. Im Wesentlichen gehen diese Knoten zu Designplattformen über, die mehrere Wellen von Anwendungen bedienen, was jedem Knoten eine größere Langlebigkeit verleiht. Diese Branchendynamik hat dazu geführt, dass immer weniger Fabless-Kunden bis an die Grenzen des Mooreschen Gesetzes entwickeln. Wir verlagern unsere Ressourcen und unseren Fokus, indem wir unsere Investitionen in differenzierte Technologien über unser gesamtes Portfolio hinweg verdoppeln, die für unsere Kunden in wachsenden Marktsegmenten am wichtigsten sind."

Um die starke Tradition und die bedeutenden Investitionen von GF in ASIC-Design und IP besser nutzen zu können, gründet das Unternehmen sein ASIC-Geschäft als hundertprozentige Tochtergesellschaft, unabhängig vom foundry -Geschäft. Ein relevantes ASIC-Geschäft erfordert kontinuierlichen Zugang zu Spitzentechnologie. Diese unabhängige ASIC-Einheit wird den Kunden Zugang zu alternativen foundry Optionen bei 7nm und darüber hinaus bieten und gleichzeitig dem ASIC-Geschäft die Möglichkeit geben, mit einem breiteren Kundenkreis in Kontakt zu treten, insbesondere mit der wachsenden Zahl von Systemunternehmen, die ASIC-Kapazitäten und einen größeren Fertigungsumfang benötigen, als GF allein bieten kann.

GF investiert verstärkt in Bereiche, in denen es sich klar von seinen Mitbewerbern abhebt und einen echten Mehrwert für seine Kunden schafft. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Bereitstellung von funktionsreichen Angeboten über das gesamte Portfolio hinweg. Dazu gehört die weitere Fokussierung auf die FDXTM-Plattform, führende RF-Angebote (einschließlich RF SOI und Hochleistungs-SiGe), Analog-/Mixed-Signal- und andere Technologien, die für eine wachsende Zahl von Anwendungen entwickelt wurden, die geringen Stromverbrauch, Echtzeit-Konnektivität und On-Board-Intelligenz erfordern. GF ist einzigartig positioniert, um den aufstrebenden Markt für "vernetzte Intelligenz" zu bedienen, der durch eine starke Nachfrage in neuen Bereichen wie autonomes Fahren, IoT und den globalen Übergang zu 5G gekennzeichnet ist.

"Die Entlastung von Investitionen an der Spitze wird es GF ermöglichen, gezielter in Technologien zu investieren, die für die Mehrheit der Chipdesigner in schnell wachsenden Märkten wie RF, IoT, 5G, Industrie und Automotive wirklich wichtig sind", sagte Samuel Wang, Research Vice President bei Gartner. "Während die Spitzenreiter die meisten Schlagzeilen bekommen, können sich weniger Kunden den Übergang zu 7nm und feineren Geometrien leisten. Technologien ab 14nm werden noch viele Jahre lang der wichtigste Nachfragetreiber für das foundry Geschäft sein. Es gibt noch viel Raum für Innovationen auf diesen Knotenpunkten, um die nächste Technologiewelle voranzutreiben."

Über GF

GLOBALFOUNDRIES ist ein führender Full-Service-Halbleiterhersteller foundry und bietet eine einzigartige Kombination aus Design-, Entwicklungs- und Fertigungsdienstleistungen für einige der weltweit führenden Technologieunternehmen. Mit einer globalen Produktionspräsenz, die sich über drei Kontinente erstreckt, ermöglicht GLOBALFOUNDRIES die Technologien und Systeme, die Industrien verändern und Kunden die Möglichkeit geben, ihre Märkte zu gestalten. GLOBALFOUNDRIES ist im Besitz der Mubadala Investment Company. Weitere Informationen finden Sie unter https://www.globalfoundries.com.

Kontakt:

Jason Gorss
GLOBALFOUNDRIES
(518) 698-7765
jason.gorss@globalfoundries.com

格芯的12LP工艺:幕后

作者: Dave Lammers

在当今的半导体行业,几纳米就代表着很大的差距。早些年,代工厂通过“光刻收缩”的方式提供半代工艺,除了按下掩码和步进配置之外,无需进行其他改变。

格芯的12LP工艺恰恰相反,它采用与发展依然强劲的14LPP平台相同的图形技术,但对工艺和标准单元库进行了许多巧妙的改变,以实现性能、功耗和面积(PPA)方面的改进。该工艺于2017年9月首次公布,并获得AMD的公开支持,有关该工艺变化的详情首次出现在6月下旬于火奴鲁鲁举行的2018年VLSI科技研讨会的一场报告会中。

在业务方面,格芯已准备好了汽车和射频/模拟模块,以利用12LP解决方案更好地支持这些市场。12LP工艺在去年秋季得到了较大提升,当时AMD表示会快速地将主要生产线转移到12LP工艺。随后,一家移动行业的客户也开始将12LP工艺用于其应用处理器。

格芯的FinFET产品管理副总监Erin Lavigne表示:“客户最关心的是12LP的发展。”那些正在设计新型IC的客户希望实现更高的晶体管密度,实现功耗和性能增益,同时通过缩小芯片尺寸来节约成本。

由于14LPP和12LP的工具套件几乎相同,所以工厂可以在14LPP或12LP生产之间“灵活切换”。“我们的产能可互换,”Lavigne说道,“虽然AMD是我们的一个主要战略客户,但8号晶圆厂并不只是为AMD服务。我们可以支持我们的所有客户,同时继续满足AMD的需求。除了我们的两个主要客户,我们的流水线已迅速扩展至消费品、人工智能、汽车和工业领域。”

格芯的技术开发副总监Hsien-Ching Lo曾表示,在后道工序 (BEOL) 这个重要领域中,格芯已经采取了不同于竞争对手的方法。当其他代工厂为缩减芯片尺寸而缩小M2间距时,格芯的12LP仍采用与14LPP工艺相同的64nm M2间距。这一策略使客户能够实现性能、功率和面积 (PPA) 方面的改进,同时最大限度地减少设计返工。

在夏威夷举行的VLSI会议证实了这一说法。三星的一家工厂在其12LP工艺报告中描述了能够使用9T或6.75T程序库。然而,较之于14nm工艺的64nm M2间距,6.75T库要求使用48nm间距的M2。TSMC已采用了类似的方式, 即更改其12nm产品(16nm工艺的后继工艺)的M2间距。

Lo表示,采用不同的M2间距是对设计规则的一种改变,较之于格芯利用相同的M2间距支持7.5T程序库战略,这种改变需要进行更多的设计返工。“对于客户来说,从14迁移至12更轻松。只需要进行非常少的设计迁移,就可在性能和面积方面实现改进。”他说道。

当格芯在12LP设计中继续支持14LPP 9T库时,Lavigne表示7.5T程序库在缩小芯片尺寸和提高性能方面“物有所值”。Lavigne谈到:“使用这个库需要客户进行一些重新设计。客户可以选择进行多少重新设计工作来扩展平台。”

较之于格芯的14LPP工艺,配备高性能元件的12LP工艺可将环形振荡器AC性能提高15%,在同等速度条件下将12LP(带7.5T标准单元库)的总功耗降低16%,将逻辑区面积扩大12%。值得注意的是,在电流读数相同的情况下,12LP SRAM可令泄漏减少30%。

格芯的12LP是一种进步。资料来源:H.C.Lo在VLSI科技和电路研讨会上的报告

Lo在VLSI研讨会上发表了演讲,介绍了12LP工艺在5个要素方面的修改。

第一,对鳍片外形进行了改进,使之变得更高、更薄,从而改进了驱动电流和短沟道控制。鳍片表面粗糙度也有所降低,从而将NFET和PFET的载波移动性分别提高了6%和9%。

第二,为了在不增加泄漏的情况下提高PFET性能,对源极/漏极空腔外形进行了改进,将14LPP工艺的碗型空腔修改为12LP工艺的深凹空腔。需通过扩大空腔的方式提高通道上的应变,同时提供更多的嵌入式硅锗(eSiGe),但又不会以增加泄漏为代价。

第三,对eSiGe进行了优化,以改进图案负载效益,其中40-鳍片设备可提升4%,而单向扩散中断(SDB)设备可提升5%。

PEFT eSiGe优化。资料来源:H.C.Lo在VLSI科技和电路研讨会上的报告

第四,增加了NFET掺杂密度。Lo表示,通过优化硅磷外延工艺,源-漏极电阻大约提高了6%。

接触电阻是前沿设计中的一个主要关注点。格芯的先进技术开发团队为降低接触电阻进行了两次优化。通过扩大底部接触面积,改进了沟槽式接触区形状。“我们需要扩大接触面积和底部CD(临界尺寸),但又不想以TDDB(经时击穿)为代价。通常,如果接触CD增大,多晶硅栅极触点之间的间隙就会变小。然后,就可以看到电介质击穿的退化。”Lo在VLSI研讨会上的一次访谈中说道。

第五,对沟槽式接触下的掺杂区域进行了优化,以降低接触势垒高度。他还表示,通过进行“一些接口工程”提高了硅化物电阻。

表面上,从14nm到12nm似乎并没有什么大不了的,但透过现象看本质,你就会发现为交付一项令人信服的技术需要在工程设计方面付出多少努力。

关于作者

Dave Lammers

Dave Lammers是固态技术特约撰稿人,也是格芯的Foundry Files的特约博客作者。他于20世界80年代早期在美联社东京分社工作期间开始撰写关于半导体行业的文章,彼时该行业正经历快速发展。他于1985年加入E.E. Times,定居东京,在之后的14年内,足迹遍及日本、韩国和台湾。1998年,Dave与他的妻子Mieko以及4个孩子移居奥斯丁,为E.E Times开设德克萨斯办事处。Dave毕业于美国圣母大学,获得密苏里大学新闻学院新闻学硕士学位。

Der 12LP-Prozess von GF: Hinter den Kulissen

von: Dave Lammers

Ein paar Nanometer sind in der heutigen Halbleiterindustrie von großer Bedeutung. Früher boten die Gießereien einen halben Knoten an, indem sie ein "Litho-Shrink" durchführten, ohne viele Änderungen, außer dem Verschieben der Maske und der Stepper-Konfiguration.

GLOBALFOUNDRIES Wechsel zu einem 12LP-Prozess ist genau das Gegenteil. Es wird dasselbe Patterning wie bei der immer noch starken 14LPP-Plattform verwendet, jedoch mit vielen subtilen Änderungen am Prozess und der Standardzellenbibliothek, um Verbesserungen bei Leistung, Stromverbrauch und Fläche (PPA) zu erzielen. Erstmals im September 2017 mit öffentlicher Unterstützung von Advanced Micro Devices (AMD) angekündigt, wurden die Details der Prozessänderungen in einer Präsentation auf dem 2018 Symposium on VLSI Technology, das Ende Juni in Honolulu stattfand, bekannt gegeben.

Auf der Geschäftsseite hat GF Automobil- und RF/Analog-Module vorbereitet, um diese Märkte mit seinem 12LP-Angebot besser zu unterstützen. Das 12LP-Verfahren erhielt im vergangenen Herbst einen großen Auftrieb, als AMD ankündigte, wichtige Produktlinien schnell auf das 12LP-Verfahren umzustellen. Dann begann ein Kunde aus der Mobilbranche, 12LP für seine Anwendungsprozessoren einzusetzen.

Erin Lavigne, stellvertretender Direktor für das Management der führenden FinFET-Angebote bei GF, sagte: "Das meiste Kundeninteresse gilt künftig 12LP." Kunden, die neue ICs entwerfen, setzen auf die höhere Transistordichte, den Energie- und Leistungszuwachs und die Kosteneinsparungen, die sich aus den kleineren Chipgrößen ergeben.

Da der Werkzeugsatz praktisch derselbe ist, kann der Fertigungskorridor entweder für die 14LPP- oder die 12LP-Produktion "flexibel" gestaltet werden. "Unsere Kapazität ist fungibel", sagte Lavigne. "AMD ist zwar ein strategischer Schlüsselkunde von uns, aber Fab 8 ist nicht nur mit AMD ausgelastet. Wir können alle unsere Kunden unterstützen und gleichzeitig den Bedarf von AMD abdecken. Neben unseren beiden Hauptkunden ist die Pipeline mit schnellen Nachfolgern in den Segmenten Consumer, KI, Automotive und Industrie explodiert", so Lavigne.

Hsien-Ching Lo, stellvertretender Direktor für Technologieentwicklung bei GF, sagte, dass GF in einem wichtigen Bereich - dem Back End of the Line (BEOL) - einen anderen Ansatz als die Wettbewerber von foundry gewählt hat. Während andere Foundries den M2-Pitch verkleinert haben, um die Die-Größe zu reduzieren, verwendet der GF 12LP den gleichen 64nm M2-Pitch wie sein 14LPP-Prozess. Diese Strategie ermöglicht es den Kunden, Leistung, Stromverbrauch und Fläche (PPA) zu verbessern und gleichzeitig die Nacharbeit am Design zu minimieren.

Diese Aussage wurde auf der VLSI-Konferenz in Hawaii bestätigt. In einer Präsentation des 11LP-Prozesses von Samsung ( Foundry ) wurde die Möglichkeit beschrieben, entweder eine 9T- oder eine 6,75-Track-Bibliothek zu verwenden. Die 6,75T-Bibliothek erfordert jedoch eine M2-Teilung von 48 nm, verglichen mit der M2-Teilung von 64 nm des 14-nm-Prozesses. TSMC hat einen ähnlichen Weg eingeschlagen und die M2-Teilung für sein 12-nm-Angebot geändert, das ein Nachfolger seines 16-nm-Prozesses ist.

Lo sagte, dass der Wechsel zu einer anderen M2-Teilung eine Änderung der Design-Regeln darstellt, die viel mehr Design-Nacharbeit erfordert als die Strategie von GF, seine 7,5-Spur-Bibliothek mit der gleichen M2-Teilung zu unterstützen. "Es ist für unsere Kunden viel einfacher, von 14 auf 12 zu migrieren. Sie können einen Leistungs- und Flächenvorteil mit einer sehr kleinen Design-Migration erzielen", sagte er.

Während GF weiterhin die 14LPP 9T-Bibliothek für 12LP-Designs unterstützt, bietet die 7,5-Spur-Bibliothek laut Lavigne "das beste Preis-Leistungs-Verhältnis", sowohl was die Reduzierung der Chipgröße als auch die höhere Leistung betrifft. "Für die Kunden bedeutet die Verwendung dieser Bibliothek ein gewisses Redesign. Sie können selbst entscheiden, wie viel Redesign sie vornehmen wollen, um die Plattform zu erweitern.

Im Vergleich zum GF 14LPP-Prozess bietet der 12LP mit Leistungselementen eine 15 Prozent schnellere Ringoszillator-AC-Leistung, 16 Prozent weniger Gesamtleistung für den 12LP (mit der 7,5T-Standardzellenbibliothek) bei gleicher Geschwindigkeit und eine Skalierung des Logikbereichs um 12 Prozent. Insbesondere profitieren die 12LP-SRAMs von einer 30-prozentigen Reduzierung der Leckage bei gleichem Lesestrom.

Die 12LP von GF sind eine Verbesserung. Quelle: Vortrag von H.C. Lo auf den Symposien über VLSI-Technologie und -Schaltungen

Lo beschrieb auf dem VLSI-Symposium die fünf Prozesselementänderungen im 12LP-Prozess.

Das Rippenprofil wurde durch eine höhere, dünnere Rippe verbessert, wodurch der Treiberstrom und die Kontrolle über kurze Kanäle verbessert wurden. Außerdem wurde die Oberflächenrauhigkeit der Rippen verringert, was zu einer Erhöhung der Ladungsträgerbeweglichkeit um 6 Prozent für den NFET und 9 Prozent für den PFET führte.

Um die PFET-Leistung zu verbessern, ohne die Leckage zu erhöhen, wurde das Source-/Drain-Hohlraumprofil geändert und von einem schalenförmigen Hohlraum im 14LPP-Prozess zu einem tieferen Hohlraum im 12LP-Prozess übergegangen. Der vergrößerte Hohlraum ist erforderlich, um die Belastung des Kanals zu verbessern und mehr eingebettetes Silizium-Germanium (eSiGe) zu liefern, ohne dass dies zu einer höheren Leckage führt.

Drittens wurde das eSiGe optimiert, um die Musterladeeffekte zu verbessern, mit einer Verbesserung von 4 Prozent gegenüber den 40-Flossen-Bauelementen und einer Verbesserung von 5 Prozent gegenüber den Single Diffusion Break (SDB)-Bauelementen.

PEFT eSiGe-Optimierung. Quelle: Vortrag von H.C. Lo auf den Symposien über VLSI-Technologie und -Schaltungen

Viertens wurde die NFET-Dotierungsdichte erhöht. Durch die Optimierung des Silizium-Phosphor-Epitaxieprozesses konnte der Source-Drain-Widerstand um etwa 6 Prozent verbessert werden, so Lo.

Der Kontaktwiderstand ist ein wichtiges Kriterium bei der Entwicklung von Spitzentechnologie. Das Advanced Technology Development Team von GF hat zwei Optimierungen vorgenommen, um den Kontaktwiderstand zu reduzieren. Das Grabenkontaktprofil wurde durch Vergrösserung der unteren Kontaktfläche verbessert. "Wir wollten die Kontaktfläche und die untere CD (kritische Abmessung) vergrössern, jedoch ohne einen Nachteil in Bezug auf den TDDB (zeitabhängiger dielektrischer Durchbruch). Normalerweise wird bei einer Vergrößerung des Kontaktquerschnitts der Abstand zwischen Kontakt und Polysilizium-Gate kleiner. Dann kann man eine Verschlechterung des dielektrischen Durchbruchs feststellen", sagte Lo in einem Interview auf dem VLSI-Symposium.

Auch das Dotierungsprofil unter dem Grabenkontakt wurde optimiert, um die Höhe der Kontaktbarriere zu verringern. Und der Silizid-Widerstand wurde durch "eine gewisse Schnittstellentechnik" verbessert, sagte er.

Oberflächlich betrachtet scheint der Wechsel von 14nm auf 12nm keine große Sache zu sein. Aber wenn man an der Oberfläche kratzt, steckt eine Menge Entwicklungsarbeit dahinter, um eine überzeugende Technologie zu liefern.

Über den Autor

Dave Lammers

Dave Lammers

Dave Lammers schreibt für Solid State Technology und ist Blogger für die Foundry Files von GF. Dave Lammers begann über die Halbleiterindustrie zu schreiben, als er Anfang der 1980er Jahre im Tokioter Büro von Associated Press arbeitete, einer Zeit des schnellen Wachstums der Branche. 1985 wechselte er zur E.E. Times, für die er in den folgenden 14 Jahren von Tokio aus über Japan, Korea und Taiwan berichtete. Im Jahr 1998 zogen Dave, seine Frau Mieko und ihre vier Kinder nach Austin, um ein texanisches Büro für die E.E. Times einzurichten. Als Absolvent der University of Notre Dame erwarb Dave einen Master-Abschluss in Journalismus an der University of Missouri School of Journalism.

 

格芯22FDX®技术的设计中标收入已超20亿美元

22FDX技术已在50项客户设计中获得采用(这一数字仍在不断增加),作为一种成本优化的解决方案,其在功耗敏感型应用领域的价值正日益凸显。

加利福尼亚州圣克拉拉,2018年7月10日——格芯今日宣布,其22nm FD-SOI (22FDX®)技术的客户端设计中标收入已逾20亿美元。凭借在50多项客户端设计中的应用,22FDX无疑已经成为业界领先的低功耗芯片平台,可适用于各种发展迅速的应用,如汽车、5G 连接和物联网(IoT)等。

对于需要大幅降低功耗和芯片尺寸的客户来说,相较于传统的CMOS体硅工艺,22FDX可提供业界较低的运行电压,仅需0.4V即可实现高达500MHz的频率。该技术还可将射频、收发器、基带、处理器和电源管理组件高效地集成于单一芯片。就需要持久电池寿命、更强处理能力和连接能力的设备而言,这项技术能以低功耗、高密度的逻辑集成电路帮助设备实现高性能射频和毫米波功能。

“随着Synaptics不断拓展其业界领先的手机与个人电脑业务,我们计划推出创新型产品,来满足蓬勃发展的物联网市场的需求。为此,我们需要最合适的可行技术,以便我们为客户提供语音、多媒体处理能力等方面的出色解决方案。”Synaptics总裁兼首席执行官Rick Bergman说道,“格芯22FDX技术同时实现了较低的静态功耗与动态功耗,性能十分出色,为我们的产品提供了一个很好的平台。”

“对于一些新兴和初创型芯片公司来说,采用领先的工艺的成本可能过于高昂,”摩尔洞察与战略公司创始人兼总裁Patrick Moorhead说道,“格芯22FDX的设计初衷就是成为一种赋能技术,在成本敏感型电池供电设备领域,如移动、物联网、汽车、射频连接以及其他增长型市场,这种技术正逐渐成为理想选择。”

“这才只是开始。”格芯首席执行官汤姆∙嘉菲尔德表示,“我们发现,通过重点发展差异化的FD-SOI路线图和以客户为中心、旨在实现智能互联的产品,有助于我们从自己的领域中脱颖而出。我们将以此为基础再接再厉,不断扩展产品组合,满足行业不断变化的需求。”

最近的VLSI研究调查结果表明,FD-SOI技术在行业内获得了巨大关注。格芯的路线图战略契合了行业的发展趋势,作为FinFET的补充技术,FD-SOI已被设计用于特定的应用领域,如功耗问题十分关键且产品寿命相对较短的物联网。

格芯正致力于推动22FDX技术的转型,同时准备推出新一代12FDX™技术。该技术将给边缘节点人工智能、AR/VR到5G网络以及先进驾驶辅助(ADAS)等新一代应用赋予全节点扩展优势以及更高的功效。22FDX正处于早期量产阶段,其良率与性能完全符合客户期望。

客户评价

“一直以来,我们的目标就是为驾驶员打造更安全、更互联的体验。通过将我们在雷达技术方面的技术优势与格芯符合汽车标准的22FDX技术相结合,我们得以打造了经济高效、性能出色、功耗较低的解决方案,这不仅将为各大汽车制造商带来全新机遇,还能让全球驾驶员拥有更好的体验。”
Kobi Marenko,Arbe Robotics首席执行官。

“格芯22FDX技术能为低功耗、电池供电物联网设备的迅猛增长提供有力支持。Ask Radio Systems及其母公司Singularity AIX Incorporated正在开发几种不同的专有射频IP,以及一种专为低功耗和低漏电型物联网和AI应用而设计的卷积神经网络核心。利用22FDX技术,不仅能实现额外的设计灵活性,还可降低功耗与漏电,而这正是CMOS体硅技术所不具备的。”
Anup Savla,Ask Radio/Singularity AIX创始人兼首席执行官

“汽车行业认识到,除了雷达和激光雷达之外,打造辅助驾驶解决方案需要更多的摄像头信息,而且需要整合来自多个摄像头的信息。以22FDX工艺为基础的DreamChip多核视觉处理器平台就诞生于该背景之下,欧洲汽车制造商和一级汽车零部件供应商可以利用该平台创建定制衍生产品,从而大大缩短产品上市时间。”
Jens Benndorf,Dream Chip 科技公司首席执行官

“InnoPhase技术有助于打造较低功耗的物联网连接解决方案,以及适用于各种应用的频率捷变、可软件定义的无线电设备。我们的技术充分利用了无线电领域的数字技术,包括进程技术和节点迁移。我们发现,格芯22nm FDX技术与我们对性能的要求及业务需求十分吻合。该技术不但有助于我们进一步降低功耗、拓展功能和提高性能,而且还维持了可行的成本结构。无论产品是需要达到一定的数字性能/功率/密度,还是需要完整的模拟/射频功能集,22nm FDX技术都能帮助我们实现。”
Claudio Anzil,InnoPhase工程与运营副总裁

“22FDX技术对我们的价值在于其能够节省功耗与面积,这也是我们评估高度优化的LTE NB-IoT和CAT-M芯片组性能的两个关键指标。此外,利用22FDX工艺不断发展的IP生态系统有助于加快产品上市速度。”
Peter Wong,Riot Micro首席执行官

“随着我们客户对移动体验的要求越来越高,我们与格芯就22FDX技术展开了合作,这对我们在竞争激烈的市场中脱颖而出,以及打造强大而高效的移动SoC来说至关重要。”
励民,瑞芯微电子首席执行官

“借助其具备的模拟/射频集成功能、体偏置适应功能以及eMRAM技术,22FDX技术可为业界提供理想的解决方案。我们准备在我们全球的生产基地着手生产成熟的FD-SOI衬底,以此助力推广格芯的技术并满足大众市场需求。”
Paul Boudre,Soitec首席执行官

“作为FD-SOI技术的开拓者与主要供应商,意法半导体公司早已认识到其在工艺技术选择方面的重要地位,我们十分重视与格芯的合作,双方正在共同努力为我们的合作伙伴提供22FDX技术。”
JoëlHartmann,意法半导体公司数字前端制造与技术部门执行副总裁

“随着适用于智能城市、智能家庭以及智能工业应用的互联设备的激增,网络提供商亟需通过单一芯片解决方案来支持NB-IoT或LTE-M的发展。利用集成了出色射频与数字功率放大器的格芯22FDX平台,再加上我们专为基带和协议栈打造的节能型可编程ZSPnano,双模解决方案可以很好地满足物联网和新兴AIoT(物联网人工智能)行业的需求”。
戴伟民,芯原公司董事长,总裁兼首席执行官

关于格芯

格芯是全球领先的全方位服务半导体代工厂,为世界上最富有灵感的科技公司提供独一无二的设计、开发和制造服务。伴随着全球生产基地横跨三大洲的发展步伐,格芯促生了改变行业的技术和系统的出现,并赋予了客户塑造市场的力量。格芯由阿布扎比穆巴达拉投资公司(Mubadala Investment Company)所有。欲了解更多信息,请访问 https://www.globalfoundries.com/cn。

GLOBALFOUNDRIES übertrifft mit der 22FDX®-Technologie die Marke von 2 Milliarden Dollar an Design Win-Umsatz

Mit 50 Kundendesigns (Tendenz steigend) beweist der 22FDX seinen Wert als kosteneffiziente Lösung für stromverbrauchsempfindliche Anwendungen

Santa Clara, Kalifornien, 9. Juli 2018 - GLOBALFOUNDRIES gab heute bekannt, dass die 22nm FD-SOI (22FDX®)-Technologie des Unternehmens bereits mehr als zwei Milliarden Dollar an Kunden-Designs eingebracht hat. Mit insgesamt mehr als 50 Kundendesigns erweist sich 22FDX als branchenführende Plattform für stromverbrauchsoptimierte Chips in einem breiten Spektrum von wachstumsstarken Anwendungen wie Automotive, 5G-Konnektivität und Internet of Things (IoT).

Für Kunden, die im Vergleich zu einem herkömmlichen CMOS-Bulk-Prozess erhebliche Einsparungen bei Stromverbrauch und Chipgröße benötigen, bietet 22FDX die branchenweit niedrigste Betriebsspannung und ermöglicht Frequenzen von bis zu 500 MHz bei nur 0,4 Volt. Die Technologie ermöglicht außerdem eine effiziente Single-Chip-Integration von HF-, Transceiver-, Basisband-, Prozessor- und Power-Management-Komponenten und bietet eine beispiellose Kombination aus leistungsstarker HF- und mmWave-Funktionalität mit stromsparender Logik hoher Dichte für Geräte, die eine lange Akkulaufzeit, erhöhte Verarbeitungsfähigkeit und Konnektivität erfordern.

"Da wir bei Synaptics unser branchenführendes Mobil- und PC-Geschäft um neue und innovative Produkte erweitern, die den boomenden IoT-Markt adressieren, benötigen wir die besten verfügbaren Technologien, um unseren Kunden erstklassige Lösungen einschließlich Sprach- und Multimedia-Verarbeitungsfunktionen anbieten zu können", sagte Rick Bergman, Präsident und CEO von Synaptics. "Die 22FDX-Technologie von GF bietet eine starke Mischung aus niedrigem statischen und dynamischen Stromverbrauch und hervorragender Leistung, die uns eine hervorragende Plattform für unsere erstklassigen Produkte bietet."

"Die Einstiegskosten für führende Prozesse können für einige aufstrebende und neu gegründete Chip-Unternehmen unerschwinglich sein", so Patrick Moorhead, Gründer und Präsident von Moor Insights & Strategy. "Der 22FDX von GF ist als Grundlagentechnologie konzipiert, die sich als optimal für kostensensitive, batteriebetriebene Geräte in den Bereichen Mobile, IoT, Automotive, RF-Konnektivität und anderen Wachstumsmärkten erweist.

"Wir stehen erst am Anfang", sagte GF-CEO Tom Caulfield. "Wir haben einen Weg gefunden, uns von der Masse abzuheben, indem wir unsere differenzierte FD-SOI-Roadmap und unsere kundenorientierten Angebote hervorheben, die eine vernetzte Intelligenz ermöglichen werden. Wir werden unsere Dynamik weiter ausbauen und nach Möglichkeiten suchen, unsere Reichweite zu vergrößern, um den sich entwickelnden Anforderungen der Branche gerecht zu werden."

Laut einer aktuellen Umfrage von VLSI Research gewinnt die FD-SOI-Technologie in der Branche zunehmend an Bedeutung. Die Roadmap-Strategie von GF findet in der Branche Anklang, und die Entwickler nutzen FD-SOI als ergänzende Technologie zu FinFET. FD-SOI wurde für spezielle Anwendungsbereiche wie IoT entwickelt, bei denen der Stromverbrauch wichtig und die Produktlebensdauer relativ kurz ist.

GF ist bei diesem Übergang mit 22FDX führend und bereitet sich gleichzeitig auf die nächste Generation der 12FDX™-Technologie vor, die eine vollständige Skalierung der Knoten und eine verbesserte Energieeffizienz für eine neue Generation von Anwendungen bietet, von künstlicher Intelligenz am Rande des Knotens und AR/VR bis zu 5G-Netzwerken und fortschrittlicher Fahrunterstützung (ADAS). 22FDX befindet sich in der Frühphase der Produktion, wobei die Erträge und die Leistung den Erwartungen der Kunden entsprechen.

Unterstützende Zitate
"Unser Ziel war es schon immer, Autofahrern ein sicheres, vernetztes Erlebnis zu bieten. Durch die Kombination unserer führenden Radartechnologie mit dem für die Automobilindustrie qualifizierten 22FDX-Prozess von GF sind wir in der Lage, eine kosteneffiziente, leistungsstarke und stromsparende Lösung zu liefern, die Automobilherstellern neue Möglichkeiten eröffnet, Autofahrern auf der ganzen Welt ein besseres Fahrerlebnis zu bieten."
Kobi Marenko, CEO von Arbe Robotics

"Die 22FDX-Technologie von GF ist perfekt positioniert, um das explosive Wachstum von batteriebetriebenen IoT-Geräten mit geringem Stromverbrauch zu unterstützen. Ask Radio Systems und seine Muttergesellschaft Singularity AIX Incorporated entwickeln mehrere proprietäre Funk-IPs und einen Convolutional Neural Network Core für IoT- und KI-Anwendungen, die auf geringen Stromverbrauch und niedrige Leckraten ausgerichtet sind. Die Möglichkeiten, die sich mit 22FDX bieten, um zusätzliche Flexibilität beim Design zu nutzen, den Stromverbrauch zu senken und Leckagen zu reduzieren, sind beispiellos, und diese Art von Möglichkeiten gibt es bei CMOS-Bauelementen einfach nicht"
Anup Savla, Gründer und CEO von Ask Radio/SingularityAIX

"Die Automobilindustrie hat erkannt, dass Lösungen für das assistierte Fahren neben Radar und Lidar weitere Kamerainformationen benötigen, die von mehreren Kameras stammen. Die daraus resultierende DreamChip Multi-Core Vision-Prozessor-Plattform, basierend auf dem 22FDX-Prozess, bietet europäischen Automobilherstellern und Tier-1-Automobilzulieferern eine Plattform, auf der sie kundenspezifische Derivate mit einer massiv verkürzten Markteinführungszeit entwickeln können"
Jens Benndorf, CEO der Dream Chip Technologies GmbH

"Die InnoPhase-Technologie ermöglicht extrem stromsparende IoT-Konnektivitätslösungen sowie frequenzagile, softwaredefinierbare Funkgeräte für eine Vielzahl von Anwendungen. Unsere Technologie nutzt in hohem Maße digitale Techniken im Funkbereich und umfasst die Migration von Prozesstechnologieknoten. Wir sind der Meinung, dass das 22-nm-FDX-Angebot von GF gut zu unseren Leistungs- und Geschäftsanforderungen passt. Es ermöglicht uns, den Stromverbrauch weiter zu senken, neue Funktionen hinzuzufügen und die Leistung zu steigern, während wir gleichzeitig eine tragfähige Kostenstruktur beibehalten können. Unsere Produkte erfordern die digitale Leistung/Stromverbrauch/Dichte und das komplette Analog/RF-Feature-Set, das 22nm FDX bietet"
Claudio Anzil, Vice President of Engineering and Operations bei InnoPhase

"Der Mehrwert von 22FDX liegt für uns in den potenziellen Energie- und Flächeneinsparungen, zwei Schlüsselkriterien für unsere hoch optimierten LTE NB-IoT- und CAT-M-Chipsätze. Darüber hinaus trägt die Nutzung des wachsenden IP-Ökosystems, das im 22FDX-Prozess verfügbar ist, dazu bei, die Markteinführung zu beschleunigen"
Peter Wong, CEO von Riot Micro

"Da unsere Kunden immer mehr von ihren mobilen Erfahrungen verlangen, ist unsere Partnerschaft mit GF bei der 22FDX-Technologie von entscheidender Bedeutung, um uns auf dem Wettbewerbsmarkt zu differenzieren und leistungsstarke und effiziente mobile SoCs zu liefern",
Min Li, CEO von Rockchip

"22FDX bietet der Branche mit seiner Analog-/RF-Integration, seiner Body-Biasing-Anpassungsfähigkeit und seinem eMRAM eine unvergleichliche Lösung. Wir sind bereit, die Design Wins von GF und die Nachfrage des Massenmarktes zu unterstützen, indem wir ausgereifte FD-SOI-Substrate an unseren weltweiten Produktionsstandorten bereitstellen",
Paul Boudre, CEO von Soitec

"Als Pionier und Hauptlieferant der FD-SOI-Technologie hat ST seit langem deren Bedeutung und Rolle in der Palette der prozesstechnischen Optionen erkannt, und wir schätzen die Zusammenarbeit mit GlobalFoundries, um unseren Partnern den 22FDX zur Verfügung zu stellen"
Joël Hartmann, Executive Vice President, Digital Front-End Manufacturing and Technology, STMicroelectronics

"Angesichts der zunehmenden Verbreitung von vernetzten Geräten für Smart Cities, Haushalte und industrielle Anwendungen benötigen Netzbetreiber Single-Chip-Lösungen, die entweder NB-IoT oder LTE-M unterstützen. Die integrierte und überlegene RF mit digitaler PA auf der 22FDX-Plattform von GF in Verbindung mit unserem energieeffizienten und programmierbaren ZSPnano für das Basisband und den Protokollstack ermöglicht eine Dual-Mode-Lösung, die den Anforderungen der IoT- und der aufstrebenden AIoT-Branche (AI of Things) besser gerecht wird."
Wayne Dai, Chairman, President und CEO von VeriSilicon

Über GF

GLOBALFOUNDRIES ist ein führender Full-Service-Halbleiterhersteller foundry und bietet eine einzigartige Kombination aus Design-, Entwicklungs- und Fertigungsdienstleistungen für einige der weltweit führenden Technologieunternehmen. Mit einer globalen Produktionspräsenz, die sich über drei Kontinente erstreckt, ermöglicht GLOBALFOUNDRIES die Technologien und Systeme, die Industrien verändern und Kunden die Möglichkeit geben, ihre Märkte zu gestalten. GLOBALFOUNDRIES ist im Besitz der Mubadala Investment Company. Weitere Informationen finden Sie unter https://www.globalfoundries.com.

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Erica McGill
GLOBALFOUNDRIES
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+1-781-591-0354
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Kontrolle der "Hitze" bei der Chip-Herstellung; die Schönheit hinter den Details verstehen

von: Fischer Zhu

Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde zuvor in EET Chinaveröffentlicht.

Im Chinesischen ist die Verwendung des Wortes "Kochhitze" nicht auf die Küche beschränkt; es kann auch zur Beschreibung des Charakters und der Reife einer Person verwendet werden.

Dies gilt auch für die Halbleiterindustrie.

Obwohl ein winziger Chip recht einfach aussieht, stecken in ihm viele wissenschaftliche Erkenntnisse. Nur wer die Herstellungsprozesse und Anwendungsprinzipien wirklich versteht, weiß, wie schwierig es ist, einen Chip zu produzieren, und kann die Schönheit schätzen, die hinter der Aufmerksamkeit für kleine Details steckt.

Waferherstellung und die Autos der Zukunft

Dank des unaufhaltsamen Fortschritts in der Halbleitertechnologie werden viele unglaubliche Funktionen für Automobile entwickelt, die Halbleitertechnologie beinhalten; zum Beispiel ebnen fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) derzeit den Weg für selbstfahrende Autos.

Im Allgemeinen wird erwartet, dass der Halbleitermarkt für Autoanwendungen bis 2023 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7 % wächst und der Marktwert von 35,0 Mrd. $ auf 54,0 Mrd. $ steigt. Dank der Impulse, die von ADAS/Self-Driving/Infotainment (IVI)/Elektrofahrzeug-Antriebsstrang/Sicherheitsanwendungen ausgehen, wird der Wert der Halbleiterchips in jedem Auto voraussichtlich von 375 US-Dollar im Jahr 2017 auf 613 US-Dollar im Jahr 2025 steigen. Während dieses Zeitraums wird der Wert der ADAS-Anwendungen mit einer geschätzten CAGR von 19 % voraussichtlich stark ansteigen.

Trotzdem ist den meisten Menschen die immer engere Verbindung zwischen Automobilelektronik und Halbleiter-Gießereien nicht bewusst.

GF verfügt über grosses Know-how in den Bereichen ADAS und selbstfahrende Fahrzeuge (Quelle: GF)

IP, Prozesstechnologie und Service sind entscheidend

Für das Autoelektronikgeschäft von GF ist das AutoPro™-Servicepaket ein entscheidendes Element. Dieses Servicepaket bietet Erfahrung, Qualität und Zuverlässigkeit für alle Automobiltechnologien von GF. So kann das Servicepaket die strengen Qualitäts- und Zuverlässigkeitsanforderungen der Automobilindustrie erfüllen und den Automobilherstellern helfen, die Leistung von Halbleitern zu nutzen, um in das neue Zeitalter des "Smart Internet" einzutreten.

GF adressiert automobile Funktionen (Quelle: GF)

Die Bedeutung des AutoPro-Servicepakets liegt darin, dass es allen GF-Fabriken weltweit, einschließlich Dresden, Malta, New York, Singapur und Chengdu, China, ermöglicht, modularisierte Plattformen bereitzustellen, die die Auto-Spezifikationszertifizierung für verschiedene Arten von Automobilkunden bestanden haben, unabhängig davon, welche Prozesse sie ausgewählt haben (z. B. die Mainstream-Prozesse 180nm, 130nm, 55nm und 40nm in Singapur, die 14LPP/12LP/7LP FinFET-Technologie in Malta oder die 22nm FD-SOI-Technologie in Dresden).

Es überrascht nicht, dass die Automobilhersteller noch höhere Anforderungen an Qualität und Zuverlässigkeit stellen als Kunden auf anderen Märkten. Aus diesem Grund ist eine IATF16949-Zertifizierung von großer Bedeutung.

Die IATF16949-Zertifizierung gibt die Gewissheit, dass der gesamte Produktionsprozess in einem kontrollierbaren, rückverfolgbaren Zustand gehalten wird. Sie garantiert auch, dass die Produktions-, Test- und Screening-Prozesse von Auto-ICs fehlerfrei sind, und ist daher ein wichtiger Indikator für Kunden aus der Automobilindustrie.

Das Werk 1 von GF in Dresden wurde vor kurzem fertiggestellt und erhielt seine erste IATF16949/ISO9001-Zertifizierung. Diese bescheinigt, dass das Qualitätsmanagementsystem des Werks den Anforderungen der Automobilproduktion entspricht, und dass Kunden aus der Automobilbranche IC-Produkte von GF beziehen können.

Auswahl des richtigen Verfahrens für verschiedene Anwendungen

Im Gegensatz zu anderen Foundries ist GF sowohl im FD-SOI- als auch im FinFET-Bereich tätig. Der 22FDX® von GF, der Teil des AEC-Q100-Automobilstandards ist, hat bereits die Zertifizierung erhalten und kann die strengen Qualitäts- und Leistungsanforderungen des Automobilmarktes erfüllen.

Wir haben immer wieder festgestellt, dass die Kosten und die Komplexität des Maskenprozesses bei der Herstellung von 22FDX deutlich niedriger sind als beim 14-nm-FinFET-Prozess, und der FinFET-Prozess kann auch nicht ohne Weiteres die für RF-Bauteile erforderliche Body-Bias erreichen. Folglich bietet FD-SOI durch die Erzielung von Echtzeit-Kompromissen zwischen Stromverbrauch, Leistung und Kosten eine ideale Technologie für neue eingebettete Systeme mit Verknüpfungsmöglichkeiten. Das Internet der Dinge (IoT), 5G und ADAS sind die am besten geeigneten Märkte für die FD-SOI-Technologie. Im Gegensatz dazu ist eine fortschrittliche CMOS-Technologie wie FinFET für Chips geeignet, die eine maximale Verarbeitungsleistung bieten sollen.

Die SoC-Produkt-Roadmap von GF für die Automobilindustrie (Quelle: GF)

Wie wählt man das geeignete Verfahren für verschiedene Anwendungen aus?

GF hat sich immer darauf konzentriert, enge Beziehungen zu seinen Kunden zu pflegen und deren Produktanforderungen genau zu verstehen. Wenn ein Kunde einen leistungsstarken Prozessorchip herstellen möchte, empfiehlt GF das FinFET-Verfahren; wenn er nur einen Radarempfänger herstellen möchte, ist das Si-Ge-Verfahren ausreichend; und wenn er ein hochauflösendes Radar herstellen möchte, ist das 22FDX-Verfahren am besten geeignet. Bei der Erarbeitung von Lösungen unterstützt GF seine Kunden auch mit PPA-Analyseberichten für die verschiedenen Verfahren, um die richtige Wahl zu treffen.

Die HF-Einheit aktueller 77-86-GHz-Mittel-/Langstrecken-Automobilradargeräte basiert in der Regel auf dem Si-Ge-Verfahren und die digitale Einheit auf dem 180-nm- und 130-nm-CMOS-Verfahren, so dass die Verarbeitungsleistung des Chips insgesamt gering ist. Im Vergleich dazu bietet die 22FDX-Technologie von GF eine herausragende Millimeterwellen-Leistung und digitale Dichte, so dass Radarsensoren auf der Basis von 22FDX eine noch höhere Auflösung und geringere Latenzzeiten bieten und gleichzeitig extrem niedrige Gesamtsystemkosten gewährleisten können. Wir haben gesehen, dass Kunden schnell Radarbildgebungs-Chipsätze auf der Grundlage der 22FDX-Technologie eingeführt haben. Diese Chipsätze können Objekte bis zu einer Reichweite von 300 m erkennen und bieten ein breites Sichtfeld mit extrem hoher Auflösung.

Kunden haben die Mainstream-CMOS-Prozesstechnologie von GF für die Entwicklung von 77-GHz-Radarmodulen mit kurzer/mittlerer Reichweite eingesetzt. Diese Module integrieren Mikrocontroller, digitale Signalprozessoren, SRAM, Flash und unterstützende Komponenten auf einzelnen Leiterplatten und können als Ersatz für große Radararrays eingesetzt werden.

Natürlich ist das Radar nur eine Möglichkeit, wie Halbleiter in Autos eingesetzt werden. Die Steuerung des Antriebsstrangs ist eine andere Möglichkeit. Auf der jüngsten Embedded World-Konferenz stellte Silicon Mobility seine Field Programmable Control Unit (FPCU) vor, die zur Steuerung von Elektro- und Hybridantrieben verwendet werden kann.

Die Demo von Silicon Mobility auf der Embedded World 2018 (Quelle: Silicon Mobility)

Dieses Element wurde unter Verwendung der 55LPx-Technologie von GF entwickelt, kann Informationen von Sensoren und Aktoren in Echtzeit verarbeiten und steuern und kann mit einer Standard-CPU auf einem einzigen Chip verbunden werden (entspricht den Sicherheitsstandards ISO 26262 ASIL-D).

Ein Rahmenwerk, das auf dieser FPCU basiert, bietet mehr Funktionalität, Flexibilität und Sicherheit und kann die Fähigkeit und Leistung der Antriebsstrangsteuerung in Elektro- und Hybridfahrzeugen verbessern. Durch den Einsatz von Hardware, nicht von Software, zur schnellen Implementierung komplexer Algorithmen zur Antriebsstrangsteuerung kann dieser Rahmen Energie sparen und die Lebensdauer der Batterie verlängern. Laut Silicon Mobility kann die FPCU die Reichweite von Elektro- und Hybridfahrzeugen um 32 % erhöhen.

Derzeit machen MCUs für Klimaanlagen-, Motor- und Ölsystemsteuerung, Kurz-/Mittel-/Langstreckenradar, ICs für das Stromversorgungsmanagement von Elektro-/Hybridautos und Hochleistungsprozessoren für ADAS-/Selbstfahrsysteme den größten Anteil an den Anwendungsservices von GF automotive electronics aus. Unseren eigenen Beobachtungen zufolge suchen chinesische Automobilkunden eher nach Chips für die Verarbeitung visueller Daten und für selbstfahrende Autos, während die wichtigsten Anwendungen auf dem europäischen Markt aus Mikrocontrollern, Sensoren, Kameras und Lidar bestehen und amerikanische Kunden auf Lösungen für Lidar und selbstfahrende Autos abzielen.

China ist ein sehr interessanter Markt, und etwa 30 % der Halbleiteranbieter auf dem internationalen Markt kommen aus China. Allerdings beziehen viele Tier-1-Automobilhersteller in China nach wie vor Standard-Radar- und Prozessorchips von grossen Automobilzulieferern - das ist der aktuelle Stand der Dinge. Dennoch sieht GF in den verschiedenen innovativen Lösungen, die in China entstanden sind, ein grosses Potenzial. Neben der Bereitstellung integrierter IP-Lösungen wie MIPI-Schnittstelle und Can-Bus umfasst unsere Strategie auch ein Design-Center in China, um Kunden dabei zu helfen, die GF-Plattformen noch besser zu nutzen.

Über den Autor

Fischer Zhu

Fischer Zhu

Herr Zhu verfügt über mehr als 15 Jahre reiche Erfahrung in der Halbleiterindustrie. Er hatte verschiedene Positionen in einigen führenden Unternehmen inne, u. a. in den Bereichen Forschung und Entwicklung, Systemdesign, Software- und Produktmanagement und Marketing. Derzeit ist er Marketingdirektor für China bei GlobalFoundries, zuvor arbeitete er bei STMicroelectronics, Freescale und Synaptics.

Herr Zhu hat einen Bachelor- und einen Master-Abschluss in Elektrotechnik der Shanghai Jiao Tong University.

 

格芯即将交付Socionext的下一代面向先进车内显示器应用的图形控制器

55nm LPx平台,采用SST高度可靠的嵌入式SuperFlash®,为远程显示器应用提供增强功能和安全保护

加利福尼亚州圣克拉拉,2018年6月28日—格芯于今日宣布,Socionext Inc.将要制造第3代,也是最新一代的图形显示控制器SC1701,它采用了配备嵌入式非易失性存储器(SuperFlash®)的格芯55nm低功率扩展(55LPx)工艺技术。这种55LPx平台支持Socionext SC1701系列的多项新功能,包括先进车内显示系统的增强型诊断和安全保护功能、循环冗余代码(CRC)校验、画面冻结检测,以及多窗口签名单元。Socionext将从7月底开始发售SC1701。

近些年,车内电子系统的数量呈指数上升,人们对多个内容丰富的显示器的要求也不断提高。Socionext的SC1701控制器将多种系统组件功能与APIX®3技术和汽车安全功能相集成,以满足对高速视频和数据连接不断提高的需求,以及严格的安全要求。该器件在30bpp时支持高达单路 UHD (4K)或两路 FHD (2K)的显示器分辨率,并且,利用VESA®显示流压缩(DSC)方法,可以通过单个链路,接收两个单独的视频流。此外,SC1701通过内置的HDCP解密技术提供视频内容保护,以实现更丰富的用户体验。

Socionext的高级副总裁兼物联网和图形解决方案业务部门总监山下光一(Koichi Yamashita)表示:“SC1701显示控制器专用于在车内支持高性能计算,采用了汽车系统架构领域颇具创新性的一项发展成果。格芯的55LPx平台通过1级车规标准认证,采用低功率逻辑和高度可靠的嵌入式非易失性存储器,非常适合我们的产品。”

格芯的55LPx平台采用SST的SuperFlash®存储器技术,提供了一种快速开发产品的解决方案,且完全符合消费者、工业和1级汽车级标准应用的要求。在55LPx上采用SuperFlash®之后,可以实现小位单元尺寸、更快的读取速度,以及更出色的数据保留性能和耐久性。

格芯嵌入式存储器部门副总裁Dave Eggleston表示:“Socionext是先进SoC技术领域的领先合作,能够与之合作,格芯感到非常荣幸。Socionext加入了格芯快速发展的55LPx平台客户群,这一平台为工业和1级汽车标准片上系统市场提供了出色的低功率逻辑、嵌入式非易失性存储器、广泛的IP以及出色的可靠性等综合优势。”

目前,格芯正在位于新加坡的300mm生产线批量生产支持55LPx的平台。除了SC1701之外,Socionext目前正依靠该技术开发多项产品,同时还有安森美半导体、Silicon Mobility和复旦微电子,目前也采用格芯55LPx平台来优化其面向可穿戴物联网和汽车产品的芯片设计。

工艺设计套件现已上市,并提供广泛的通过芯片验证的IP。如需了解更多有关格芯主流的CMOS解决方案的信息,请联系您的格芯销售代表或访问globalfoundries.com。

关于Socionext

Socionext是一家创新型的新企业,为全球客户设计、开发和提供片上系统产品。该公司专注于研发成像、网络和其他动态技术,以推动当今领先应用的发展。Socionext将全球先进的专业知识、经验与丰富的IP产品组合相结合,提供出色的解决方案,确保为客户提供更高品质的体验。Socionext Inc.成立于2015年,总部位于横滨,在日本、亚洲、美国和欧洲设有办事处,以便开展其产品开发和销售活动。 如需了解更多信息,请访问 https://www.socionext.com

关于格芯

格芯是全球领先的全方位服务半导体代工厂,为世界上最富有灵感的科技公司提供独一无二的设计、开发和制造服务。伴随着全球生产基地横跨三大洲的发展步伐,格芯促生了改变行业的技术和系统的出现,并赋予了客户塑造市场的力量。格芯由阿布扎比穆巴达拉投资公司(Mubadala Investment Company)所有。欲了解更多信息,请访问 https://www.globalfoundries.com/cn

媒体垂询:

杨颖(Jessie Yang)
(021) 8029 6826
ying.yang@globalfoundries.com

邢芳洁(Jay Xing)
86 18801624170
jay.xing@allisonpr.com

GLOBALFOUNDRIES liefert Socionext-Grafikcontroller der nächsten Generation für fortschrittliche In-Vehicle-Display-Anwendungen

55-nm-LPx-Plattform mit dem äußerst zuverlässigen eingebetteten SuperFlash® von SST ermöglicht erweiterte Funktionen und Sicherheitsschutz für Remote-Display-Anwendungen

Santa Clara, Kalifornien, 28. Juni 2018 - GLOBALFOUNDRIES gab heute bekannt, dass Socionext Inc. die dritte und neueste Generation seiner Grafikdisplay-Controller, den SC1701, auf der 55nm Low Power Extended (55LPx) Prozesstechnologie von GF mit eingebettetem nichtflüchtigem Speicher (SuperFlash®) herstellen wird. Die 55LPx-Plattform ermöglicht mehrere neue Funktionen der SC1701-Serie von Socionext, darunter erweiterte Diagnose- und Sicherheitsfunktionen, zyklische Redundanzcode-Prüfungen (CRC), Erkennung von eingefrorenen Bildern und eine Multi-Fenster-Signatureinheit für fortschrittliche Displaysysteme in Fahrzeugen. Die Auslieferung des SC1701 von Socionext wird Ende Juli beginnen.

In den letzten Jahren ist die Zahl der elektronischen Systeme im Fahrzeug exponentiell gestiegen und die Anforderungen an mehrere inhaltsreiche Displays haben zugenommen. Der SC1701-Controller von Socionext integriert eine Vielzahl von Systemkomponentenmerkmalen zusammen mit APIX®3-Technologie und automobilen Sicherheitsfunktionen, um die steigende Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits-Video- und Datenkonnektivität sowie strenge Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Das Gerät unterstützt Display-Auflösungen von bis zu einem U-HD (4K) oder zwei F-HD (2K) bei 30bpp und ist in der Lage, zwei separate Videoströme über eine einzige Verbindung zu empfangen, indem es die VESA® Display Stream Compression (DSC) Methode nutzt. Darüber hinaus bietet der SC1701 Schutz für Videoinhalte durch die integrierte HDCP-Entschlüsselungstechnologie, die ein noch besseres Benutzererlebnis ermöglicht.

"Der Display-Controller SC1701 wurde entwickelt, um High-Performance-Computing im Fahrzeug zu unterstützen, und stellt eine der innovativsten Entwicklungen im Bereich der automobilen Systemarchitekturen dar", so Koichi Yamashita, Senior Vice President und Leiter des Geschäftsbereichs IoT und Grafiklösungen bei Socionext. "Die für Automotive Grade 1 qualifizierte 55LPx-Plattform von GF mit ihrer stromsparenden Logik und dem äußerst zuverlässigen eingebetteten nichtflüchtigen Speicher war ideal für unser Produkt."

Die 55LPx-Plattform von GF mit der SuperFlash®-Speichertechnologie von SST bietet eine schnelle Lösung für den Weg zum Produkt und ist für Consumer-, Industrie- und Automotive-Grade-1-Anwendungen qualifiziert. Die Implementierung von SuperFlash® auf dem 55LPx bietet eine kleine Bitzellengröße, eine erhöhte Lesegeschwindigkeit sowie eine überlegene Datenspeicherung und Ausdauer.

"GF freut sich über die Zusammenarbeit mit Socionext, einem führenden Anbieter modernster SoC-Technologie", so Dave Eggleston, Vice President Embedded Memory bei GF. "Socionext gehört zu unserem schnell wachsenden Kundenstamm für die 55LPx-Plattform von GF, die eine Kombination aus überlegener Low-Power-Logik, eingebettetem nichtflüchtigem Speicher, umfangreichem IP und überlegener Zuverlässigkeit für den industriellen und automobilen Grade-1-System-on-Chip-Markt bietet."

Die 55LPx-fähige Plattform wird in der 300mm-Linie von GF in Singapur in Serie produziert. Neben dem SC1701 entwickelt Socionext derzeit mehrere Produkte auf Basis dieser Technologie und schließt sich damit On Semiconductor, Silicon Mobility und Fudan Microelectronics an, die derzeit ihre Chipdesigns mit der 55LPx-Plattform von GF für tragbare IoT- und Automobilprodukte optimieren.

Prozess-Design-Kits und ein umfangreiches Angebot an siliziumerprobter IP sind ab sofort verfügbar. Weitere Informationen zu den Mainstream-CMOS-Lösungen von GF erhalten Sie von Ihrem GF-Vertriebsmitarbeiter oder unter globalfoundries.com.

Über Socionext

Socionext ist ein neues, innovatives Unternehmen, das System-on-Chip-Produkte entwirft, entwickelt und an Kunden weltweit liefert. Das Unternehmen konzentriert sich auf Bildgebungs-, Netzwerk- und andere dynamische Technologien, die die Spitzenanwendungen von heute vorantreiben. Socionext kombiniert erstklassiges Fachwissen, Erfahrung und ein umfangreiches IP-Portfolio, um außergewöhnliche Lösungen anzubieten und eine bessere Qualität der Kundenerfahrung zu gewährleisten. Das 2015 gegründete Unternehmen Socionext Inc. hat seinen Hauptsitz in Yokohama und unterhält Niederlassungen in Japan, Asien, den USA und Europa, um seine Produktentwicklungs- und Vertriebsaktivitäten zu leiten. Weitere Informationen finden Sie unter https://www.socionext.com.

Über GF

GLOBALFOUNDRIES ist ein führender Full-Service-Halbleiterhersteller foundry und bietet eine einzigartige Kombination aus Design-, Entwicklungs- und Fertigungsdienstleistungen für einige der weltweit führenden Technologieunternehmen. Mit einer globalen Produktionspräsenz, die sich über drei Kontinente erstreckt, ermöglicht GLOBALFOUNDRIES die Technologien und Systeme, die Industrien verändern und Kunden die Möglichkeit geben, ihre Märkte zu gestalten. GLOBALFOUNDRIES ist im Besitz der Mubadala Investment Company. Weitere Informationen finden Sie unter https://www.globalfoundries.com.

GLOBALFOUNDRIES® und das GLOBALFOUNDRIES-Logo sowie das Kugeldesign sind Marken und/oder Dienstleistungsmarken von GLOBALFOUNDRIES Inc. in den Vereinigten Staaten und anderen Ländern.

SuperFlash® ist ein eingetragenes Warenzeichen von Silicon Storage Technology, Inc. APIX®3 ist ein eingetragenes Warenzeichen der INOVA Semiconductors GmbH

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Socionext Inc.
Anfrage: www.socionext.com/en/contact

高性能、高效的ASIC支持先进的汽车系统

作者: Gary Dagastine

根据一些数据估计,目前全球有超过260家初创企业和成熟公司竞相开发、认证并向市场投放面向新ADAS(先进驾驶辅助系统)和自动驾驶应用的芯片和技术。

为顺应这一趋势,风险投资者、科技公司、汽车制造商、一级供应商以及其他公司都在大幅增加对这个领域的投资。根据调查公司CB Insights的统计,去年,仅在汽车和其他基于AI的应用领域,风险资本投资就增长到了近16亿美元,而在2016年为13亿美元,在2015年为8.2亿美元。

此外,这种增长呈现出全球化趋势。在近期的报道中,有一则值得注意的新闻是中国深圳的一家自动驾驶初创公司Roadstar.ai募集了1.28亿美元的A轮风投资金。对于中国的自动驾驶科技公司来说,这是迄今为止报道过的数额最大的一笔单项投资,超过了今年早些时候位于广州的另一家自动驾驶初创公司Pony.ai获得的1.12亿美元投资金额。

投资者对这个领域的热情为何如此高涨?从消费者的角度来看,许多驾驶员都非常青睐防撞、盲点警告、自适应巡航控制等ADAS功能,而从汽车制造商的角度,他们为了满足客户的需求,需要不断提高这些系统的精密度,并且逐步应用于各种价位的汽车上。

从社会层面来看,驾驶员辅助/自动驾驶功能可以提供诸多优点。例如,美国每年因车祸致死的人员数量约达到40,000人,全球范围内的死亡人数则超过百万人,除此以外,还有2000-5000万人员因车祸受伤或致残。提高汽车的自动性能有可能大幅降低这些数量。

自动驾驶还开创了全新的业务机遇,例如自动驾驶出租车。

车轮上的大脑

标准制定组织SAE International(国际汽车工程师学会)建立了一个五级分类系统,用于描述汽车的自动化等级,最低为1级(系统提供警告,但由驾驶员驾驶车辆),最高为5级(全自动驾驶,无需人为干涉)。

随着行业不断向5级发展,摄像头、激光雷达和雷达等传感器会生成大量数据,这些数据必须实时处理、集成和传输,以便复杂的基于深度神经网络的机器学习算法能够利用它来识别环境中的对象,预测它们的行为,与其他车辆通信,并做出车辆控制决策。

ASIC Auto

资料来源:NHTSAGROM Audio、多种行业和商业资料来源以及格芯内部评估

有人认为,采用分散式车载网络架构是实现这一目标的最好途径,因为这是对现有ADAS系统实施的一次变革,因此对汽车计算系统设计的影响也是最小的。此外,它还支持采用专用处理器,并允许逐步添加新功能。

格芯汽车业务副总裁Mark Granger表示,这个方式存在的问题在于:虽然本地处理器和有限的网络带宽可能足以支持2级(部分,或“解放双手”)或可能支持3级(有条件,或“解放双脚”)操作,但它们无法按照基于AI的机器学习算法的要求来实时处理海量数据,从而实现真正的自动操作。

他说道:“分散式架构可能提供最高5 TOPs(每秒万亿次操作),以及约10 Mb/s车载带宽。但是,要达到3-5级自动化操作水平,则需要采用配备强大、高效处理器的集中网络架构来提供50-100 TOPs和100 Gb/s车载数据数率。相比之下,在2000年,当时全球最强大的超级计算机只支持1 TOPs操作。所以自动驾驶汽车确实需要采用人工智能,而集中式架构则是实现自动驾驶的最好途径。”

decentralized

到目前为止,ADAS/自动驾驶系统的开发采用的核心半导体技术一直都是图形处理器(GPU)和微处理器(CPU)。但是,随着开发人员开始向5级自动化迈进,这些芯片在汽车系统中的激增也带来了越来越多的问题,因为它们虽然功能强大,但它们也非常耗电。

Granger表示:“自动驾驶汽车的开发尚处于初期阶段,除非能够找到方法来降低AI系统中的处理器能耗,否则它们可能一直停滞不前。为如今的自动驾驶汽车提供动力的芯片基本上需要服务级芯片机架,功耗可达7,000-10,000瓦。从开发和测试角度来看,这是可行的,但却无法运用于商业产品中。此外,它们的体积相对较大,您还需要考虑实施冷却的难度和成本。我们每个人都希望尽可能降低特定功能的功耗预算。”

了解格芯的ASIC

ASIC(专用集成电路)专用于满足汽车系统的需求,它们不但功能强大,能效高,还能让汽车客户从自己领域中脱颖而出。它们提供设计灵活性,有助于实现比现有GPU功能更强大的设计。

每个芯片上的大型CPU集群和数以十万计的乘加运算(MAC)电路满足AI算法繁重的计算要求,同时千兆位嵌入式SRAM和千兆字节片外DRAM接口则可以为强大的计算引擎提供数据。

格芯提供14nm和7nm FinFET ASIC片上系统(SoC)器件,与GPU和竞争对手的ASIC技术相比,能够提供优化的功率、尺寸和能效组合,同时满足汽车级质量标准,例如功能安全标准ISO26262。

FX-14™ ASIC提供给用户的优势包括:在系统设计中采用64位和32位ARM®内核阵列,以及56Gbps高速SERDES(HSS);嵌入式TCAM存储器,支持每秒实施数十亿次搜索;密度和性能均得到优化的嵌入式SRAM;能够提高应用灵活性的2.5D封装选项。

FX-7™ ASIC的产品扩展包括高达112G HSS、高度密集的片上SRAM和大量片外DRAM接口(LPDDR、GDDR、HBM),包括提高应用灵活性的2.5/3D封装选项。

格芯的ASIC与其他产品的不同不仅体现在功能上,也体现在起源上。格芯于2015年收购IBM Microelectronics之后,获得了行业领先的ASIC开发团队之一,其中包括来自全球的1,000多位设计工程师,以及完成近2,000项ASIC设计的历史记录,涉及从关键企业网络采用的高端服务器到低成本游戏平台的各种应用。

格芯的ASIC业务部首席技术官兼格芯FellowIgor Arsovski表示:“我们的ASIC团队在广泛的产品领域都表现出色,从高度复杂的、适用于服务器和航空航天产品的电子产品,到覆盖所有高端游戏平台的高性能、低成本应用。

与其他设计公司不同,我们提供广泛的IP阵列,这些阵列都经受过系统性、广泛的模型-硬件关联和HTOL压力测试,不仅能缩短设计到流片的整个周期,还能提高首次设计成功率。这种严格方法确保了即使在经历数十个工艺节点和超过2,000次ASIC设计之后,我们也仍然能够为客户提供ASIC。在汽车领域,还需要注意,我们的ASIC设计采用了先进的原位测试功能,这一点非常重要,因为对于汽车来说,高可靠性是一切的前提。”

Arsovski还提到,因为许多格芯客户对设计服务的要求都不同,所以格芯提供了全套服务,从全面的统包服务(客户提供规格,要求格芯提供设计中心、封装和测试支持),到完全自定义的设计(客户提供GDS,只要求进行制造)。随着格芯公司在汽车电子领域不断发展壮大和提高设计能力,他们将能够灵活地为客户提供配套支持。

关于作者

Gary Dagastine
Gary Dagastine是一位职业撰稿人,主要为EE Times、Electronics Weekly和许多专业媒体撰写关于半导体行业的文章。他是NanocEEhip Fab Solutions杂志的特约编辑,也是IEEE国际电子器件大会(IEDM)(全球最具影响力的半导体技术大会)的媒体关系主管。加入General Electric Co.之后,他开始涉足半导体行业,在该公司工作期间,他负责为GE功率、模拟和定制IC业务提供沟通支持。Gary毕业于纽约斯克内克塔迪联合大学。

 

Leistungsstarke, effiziente ASICs ermöglichen fortschrittliche Automobilsysteme

von: Gary Dagastine

Schätzungen zufolge bemühen sich derzeit weltweit mehr als 260 Start-ups und etablierte Unternehmen um die Entwicklung, Qualifizierung und Markteinführung von Chips und Technologien für neue ADAS- (Advanced Driver-Assistance Systems) und autonome Fahranwendungen.

Dementsprechend erhöhen Risikokapitalgeber, Technologieunternehmen, Automobilhersteller, Tier-1-Automobilzulieferer und andere ihre Investitionen in diesem Bereich drastisch. Nach Angaben des Marktforschungsunternehmens CB Insights stiegen allein die Risikokapitalinvestitionen in die Automobilbranche und andere KI-basierte Anwendungen im vergangenen Jahr auf rund 1,6 Milliarden US-Dollar, gegenüber 1,3 Milliarden US-Dollar im Jahr 2016 und 820 Millionen US-Dollar im Jahr 2015.

Darüber hinaus finden diese Aktivitäten weltweit statt. Zu den bemerkenswerten jüngsten Ankündigungen gehörte die Nachricht, dass das in Shenzhen, China, ansässige selbstfahrende Start-up-Unternehmen Roadstar.ai 128 Mio. USD in einer Serie-A-Finanzierung erhalten hat. Dies ist Berichten zufolge die bisher größte Einzelinvestition in ein chinesisches Unternehmen für autonomes Fahren und stellt die Anfang des Jahres von einem anderen Start-up-Unternehmen für autonomes Fahren, Pony.ai aus Guangzhou, angekündigte Finanzierung in Höhe von 112 Mio. USD in den Schatten.

Warum wächst das Interesse an diesem Bereich so stark? Auf der Verbraucherebene schätzen viele Autofahrer ADAS-Funktionen wie Kollisionsvermeidung, Toter-Winkel-Warner, adaptiver Tempomat usw., und da die Autohersteller ihre Kunden zufriedenstellen wollen, arbeiten sie daran, diese Systeme immer ausgefeilter und in Fahrzeugen aller Preisklassen verfügbar zu machen.

Auf gesellschaftlicher Ebene haben Fahrerassistenzsysteme und selbstfahrende Autos viel mehr zu bieten. So sterben in den USA jährlich etwa 40.000 Menschen bei Kraftfahrzeugunfällen , weltweit sind es über eine Million, und weitere 20-50 Millionen Menschen werden verletzt oder behindert. Fahrzeuge mit größeren autonomen Fähigkeiten haben das Potenzial, diese Zahlen deutlich zu senken.

Sie eröffnen auch völlig neue Geschäftsmöglichkeiten, wie etwa selbstfahrende Taxis.

Ein Gehirn auf Rädern

Die normsetzende Organisation SAE International hat ein fünfstufiges Klassifizierungssystem zur Beschreibung des Automatisierungsgrads von Fahrzeugen eingeführt, das von Stufe 1 (das System gibt Warnungen aus, aber der Fahrer steuert das Fahrzeug) bis Stufe 5 (vollständig autonomer Betrieb ohne menschliches Eingreifen) reicht.

Auf dem Weg zu Level 5 werden Sensoren wie Kameras, Lidar und Radar eine Flut von Daten erzeugen, die in Echtzeit verarbeitet, integriert und übertragen werden müssen, damit hochentwickelte, auf tiefen neuronalen Netzen basierende Algorithmen des maschinellen Lernens sie nutzen können, um Objekte in der Umgebung zu erkennen, ihre Aktionen vorherzusagen, mit anderen Fahrzeugen zu kommunizieren und Entscheidungen zur Fahrzeugsteuerung zu treffen.

Quellen: NHTSA, GROM Audio, verschiedene Industrie- und kommerzielle Quellen sowie interne Bewertungen von GF

Einige argumentieren, dass dies am besten mit einer dezentralisierten Netzwerkarchitektur im Fahrzeug erreicht werden kann, da es sich dabei um eine Weiterentwicklung bestehender ADAS-Systeme handelt und daher die geringsten Auswirkungen auf das Design von Kfz-Computersystemen hätte. Sie würde auch den Einsatz spezialisierter Prozessoren ermöglichen und die schrittweise Einführung neuer Funktionen erlauben.

Laut Mark Granger, GLOBALFOUNDRIES Vice President of Automotive, liegen die Probleme bei diesem Ansatz darin, dass lokale Prozessoren und eine begrenzte Netzwerkbandbreite zwar für Level 2 (teilweiser oder "hands off"-Betrieb) oder vielleicht Level 3 (bedingter oder "feet off"-Betrieb) ausreichen, aber nicht in der Lage sind, die riesigen Datenmengen in Echtzeit zu verarbeiten, die von KI-basierten maschinellen Lernalgorithmen benötigt werden, um einen wirklich autonomen Betrieb zu ermöglichen.

"Dezentrale Architekturen können bis zu 5 TOPs (Billionen Operationen pro Sekunde) und etwa 10 Mbits/s an Bandbreite im Fahrzeug bereitstellen", sagte er. "Um jedoch auf den Stufen 3-5 zu arbeiten, ist eine zentralisierte Netzwerkarchitektur mit leistungsstarken, effizienten Prozessoren erforderlich, die 50-100 TOPs und fahrzeuginterne Datenraten von 100 Gbits/s bereitstellen. Zum Vergleich: Im Jahr 2000 konnte der leistungsstärkste Supercomputer der Welt nur 1 TOPs verarbeiten. Autonome Fahrzeuge müssen also wirklich Gehirne auf Rädern sein, und eine zentralisierte Architektur ist der beste Weg, dies zu erreichen."

Quelle: GF

Bisher waren die Halbleitertechnologien, die im Mittelpunkt der Entwicklung von ADAS/autonomen Systemen stehen, Grafikprozessoren (GPUs) und Mikroprozessoren (CPUs). Da sich die Entwickler jedoch in Richtung Level-5-Automatisierung bewegen, wird die Verbreitung dieser Chips in Automobilsystemen zunehmend problematisch, da sie zwar leistungsstark, aber auch stromhungrig sind.

"Selbstfahrende Autos stecken noch in den Kinderschuhen, und wenn nicht etwas unternommen wird, um den Stromverbrauch der Prozessoren in ihren KI-basierten Systemen zu senken, werden sie vielleicht nie erwachsen werden", so Granger. "Die Chips, die die heutigen Versionen von selbstfahrenden Autos antreiben, benötigen im Wesentlichen Racks mit Chips der Serverklasse, die vielleicht 7.000 bis 10.000 Watt Strom verbrauchen. Für Entwicklungs- und Testzwecke ist das in Ordnung, aber für kommerzielle Produkte ist es unpraktisch. Außerdem muss man die Herausforderungen und Kosten der Kühlung berücksichtigen, und die Chips sind relativ groß. Jeder hat das Ziel, das Energiebudget für eine bestimmte Funktion so niedrig wie möglich zu halten.

Einstieg in die ASICs von GF

ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise), die speziell für die Anforderungen von Automobilsystemen entwickelt wurden, können nicht nur leistungsstark und extrem energieeffizient sein, sondern ermöglichen es einem Automobilkunden auch, sich von der Masse abzuheben. Sie bieten Designflexibilität und ermöglichen Designs, die viel leistungsfähiger sind als aktuelle GPUs.

Große CPU-Cluster und Hunderttausende von Multiplikations- und Akkumulationsschaltungen (MAC) auf jedem Chip erfüllen die hohen Rechenanforderungen von KI-Algorithmen, während Gigabits an eingebettetem SRAM und Gigabytes an Off-Chip-DRAM-Schnittstellen die hungrige Rechenmaschine speisen.

GF bietet 14-nm- und 7-nm-FinFET-ASIC-System-on-Chip (SoC)-Bausteine an, die im Vergleich zu GPUs und konkurrierenden ASIC-Technologien eine optimale Kombination aus Leistung, Größe und Energieeffizienz bieten und gleichzeitig Qualitätsstandards im Automobilbereich wie den funktionalen Sicherheitsstandard ISO26262 erfüllen.

Mit denFX-14™ ASICs können Benutzer eine Reihe von 64-Bit- und 32-Bit-ARM®-Cores für das Systemdesign nutzen, zusammen mit einem 56-Gbps-Hochgeschwindigkeits-SERDES (HSS), einem eingebetteten TCAM-Speicher, der Milliarden von Suchvorgängen pro Sekunde durchführen kann, einem dichte- und leistungsoptimierten eingebetteten SRAM und 2,5D-Gehäuseoptionen, die die Anwendungsflexibilität maximieren.

FX-7™ ASICs erweitern das Angebot mit bis zu 112G HSS, dem dichtesten On-Chip-SRAM und einer großen Anzahl von Off-Chip-DRAM-Schnittstellen (LPDDR, GDDR, HBM), einschließlich 2,5/3D-Gehäuseoptionen, die die Anwendungsflexibilität maximieren.

Die ASICs von GF unterscheiden sich von denen anderer Anbieter nicht nur durch ihre Fähigkeiten, sondern auch durch ihren Stammbaum. Die Übernahme von IBM Microelectronics im Jahr 2015 brachte GF eines der branchenweit führenden ASIC-Entwicklungsteams mit mehr als 1.000 Entwicklungsingenieuren auf der ganzen Welt und einer Historie von rund 2.000 abgeschlossenen ASIC-Designs für Anwendungen von High-End-Servern für kritische Unternehmensnetzwerke bis hin zu kostengünstigen Spieleplattformen ein.

"Unser ASIC-Team hat sich bei einer Reihe von Produkten bewährt, die von hochkomplexer Elektronik für Server und die Luft- und Raumfahrt bis hin zu leistungsstarken, kostengünstigen Anwendungen reichen, die alle führenden Spieleplattformen abdecken", so Igor Arsovski, Chief Technical Officer der ASIC-Sparte von GF und GF Fellow.

"Im Gegensatz zu anderen Designhäusern bieten wir eine breite Palette von IP an, die systematisch und ausgiebig zwischen Modell und Hardware korreliert und HTOL-gestresst wurde, um sowohl die Zykluszeit vom Design bis zum Tapeout zu reduzieren als auch die Erfolgsrate beim ersten richtigen Design zu verbessern", sagte er. "Diese rigorose Methodik hat dafür gesorgt, dass wir auch nach Dutzenden von Prozessknoten und über 2.000 ASIC-Designs noch nie einen ASIC nicht an unseren Kunden geliefert haben. Im Zusammenhang mit der Automobilindustrie ist auch die Tatsache bemerkenswert, dass unsere ASIC-Designs fortschrittliche In-situ-Testmöglichkeiten beinhalten, die entscheidend sind, da eine hohe Zuverlässigkeit eine Voraussetzung für die Automobilindustrie ist."

Arsovski wies auch darauf hin, dass viele Kunden von GF unterschiedliche Anforderungen an den Design-Service haben und das Unternehmen daher eine breite Palette von Paketen anbietet, die von einem schlüsselfertigen Service - bei dem der Kunde eine Spezifikation liefert und von GF Unterstützung in den Bereichen Design Center, Packaging und Test erhält - bis hin zu einem vollständig kundenspezifischen Design reicht, bei dem der Kunde GDS liefert und nur die Fertigung wünscht. Die Agilität von GF ermöglicht es dem Unternehmen, Kunden organisch zu unterstützen, wenn ihr Unternehmen und ihre Designfähigkeiten im Bereich der Automobilelektronik wachsen.

Über den Autor

Gary Dagastine

Gary Dagastine

Gary Dagastine ist Autor, der über die Halbleiterindustrie für EE Times, Electronics Weekly und viele spezialisierte Medien berichtet hat. Er ist mitwirkender Redakteur der Zeitschrift Nanochip Fab Solutions und Direktor für Medienbeziehungen für das IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM), die weltweit einflussreichste Technologiekonferenz für Halbleiter. Er begann seine Laufbahn in der Branche bei General Electric Co., wo er die Kommunikationsabteilung von GE in den Bereichen Stromversorgung, Analogtechnik und kundenspezifische ICs unterstützte. Gary ist ein Absolvent des Union College in Schenectady, New York,