作者：加里-帕顿博士加里-帕顿博士

人们可能会把对半导体的强劲需求看作是我们这个传统周期性行业的又一次上升周期，但现在真正推动行业发展的是全新视野的开辟，当今芯片功能的增强使之成为可能。

芯片需求不再仅仅受电脑和智能手机制造商需求的驱动。现在，许多不同行业的各种新应用如雨后春笋般涌现，既创造了需求，也推动着芯片技术向新的方向发展。因此，尽管开发速度更快、密度更大的半导体这一传统目标仍然非常重要，但它已不再是唯一的发展方向。

主要行业

我们认为，除传统计算和智能手机应用外，以下领域也是未来半导体需求的主要驱动力：复杂的物联网 (IoT) 应用、5G 和无线网络、汽车以及人工智能/机器学习 (AI/ML)。

在物联网领域，人们越来越多地将高度传感、处理和通信能力嵌入到物理对象中，为其运行带来 "智能"--强大的数据分析和处理能力。其目标是提高性能、效率和成本，并开发全新的解决问题的方法。

对于5G 和无线网络而言，带宽要求正变得异常严格，以便创建功能更强、更可靠和更安全的网络。例如，在不久前，网络设备的延迟时间仅为 50 毫秒还是一项了不起的技术成就，但现在看来几乎是过时了，因为预计的要求要求许多网络应用的延迟时间为 1 毫秒或更短。

汽车电子是另一个快速增长的领域。自 20 世纪 80 年代初推出不起眼的遥控钥匙扣以来，汽车中的电子设备数量激增。对先进半导体工艺的需求与日俱增，其中许多工艺结合了射频和功率处理能力，以满足驾驶辅助、安全和信息娱乐系统等广泛的汽车应用需求。

与此同时，人工智能和机器学习系统会产生大量数据，可利用这些数据提高生产力、效率、质量和成本效益，减少人工干预。

GF 已为增长做好准备

许多这些新应用都需要在性能、功耗、灵活性和成本之间取得良好平衡的芯片，如果这还不能完美地描述 GF 的22FDX®技术，那我就不知道还有什么可以了。GF 的 22FDX 技术是这些高增长行业客户的一大优势。它具有强大的性能和高能效，成本与 28 纳米平面技术相当，但芯片尺寸比 28 纳米小 20%，掩模比 28 纳米少 10%，所需的沉浸光刻层数也只有 28 纳米的一半。

此外，由软件控制的晶体管体偏压使客户能够在高性能和低功耗操作之间来回动态切换。例如，这使他们能够优化睡眠和工作模式。FDX™ 技术还使客户能够轻松地将数字、模拟和射频功能集成到单个芯片上，从而实现智能的全集成系统解决方案。

在 22FDX 的广泛应用中，我们已经赢得了 20 多项客户设计，包括窄带物联网 (IoT) 系统、区块链开发和比特币挖矿、地理定位、毫米波汽车雷达和人工智能/移动媒体等。

这些产品与我们的超高性能 FinFET 技术相辅相成，后者遵循摩尔定律，使AMD和IBM等客户能够提供超快的图形处理和强大的大型服务器。

因此，GF 的双技术 FDX 和 FinFET 路线图，再加上一系列已经商业化或处于不同开发阶段的差异化技术，为客户在这些高增长领域的发展提供了无与伦比的机会。

例如，GF 的先进封装解决方案路线图是这些市场客户的另一个关键优势。我们致力于通过我们的封装技术组合保持领先地位，因为对更高带宽、更大存储量和更快速度的需求意味着必须使用先进的封装解决方案来最大限度地提高产品性能和功能。我们的 ASIC 产品旨在利用先进的封装选项，包括单芯片和多芯片模块以及 2.5/3D 解决方案，实现模块级的无缝集成。

人为因素的重要性

尽管这些技术成就令人印象深刻，但 GF 最重要的成就或许是我们如何将来自各种背景的人员和团队团结在一起，共同开发这些解决方案，并帮助我们的客户抓住眼前的机遇。

我们最初拥有一支强大、多元化的全球研发团队，并在2015 年收购 IBM Semiconductor 后获得了更多强大的技术和管理人才。这次收购为 GF 带来了约 500 名员工，他们从事尖端技术、领先的无线通信射频技术、ASIC 设计能力（包括领先的高速 SerDes）、先进的封装解决方案等方面的工作。

我们精心培养人才，因为半导体的设计和制造需要许多互补技能，而打造具有凝聚力的团队的能力是关键所在。为此，我们利用多种类型的跨部门合作伙伴关系来传播共同的学习成果。其中一个例子是我们的客座系列讲座，我们邀请世界顶级人士到 GF 就重要而及时的主题发表演讲。我们将这些讲座录制下来，并向我们的所有基地播放，这样世界各地的员工都有机会学习。

我们还通过与行业研究团体的合作进行学习，以加强我们的内部努力。我们的技术人员与位于奥尔巴尼的纽约州立大学理工学院的 IBM 研究联盟、imec、Leti和SRC 等团体一起，积极参与未来技术的开发。

展望未来

随着半导体的应用扩展到多个不断增长的新领域，人们对芯片技术未来的传统看法已被颠覆。当然，遵循摩尔定律仍然至关重要，但现在这只是前进的一条道路。

GF 的技术使我们处于一个非常有利的位置，能够应对不断变化的用户需求，因此 2018 年的确会是非常有趣的一年。

关于作者

加里-帕顿博士

Gary Patton 博士是 GLOBALFOUNDRIES 的首席技术官兼全球研发高级副总裁。他负责 GF 的半导体技术研发路线图、运营和执行。

在加入 GF 之前，Patton 博士曾担任 IBM 半导体研发中心副总裁长达八年之久。在此期间，他负责 IBM 的半导体研发路线图、运营、执行和技术开发联盟，主要工作地点包括纽约州东菲什基尔、佛蒙特州伯灵顿、纽约州奥尔巴尼的奥尔巴尼纳米技术研究中心和印度班加罗尔。他还是 IBM 企业成长与转型团队的成员。

Patton 博士是半导体技术研发领域公认的行业领袖，拥有 30 多年的半导体经验。在 IBM 的职业生涯中，他曾在 IBM 的微电子、存储技术和研究部门担任过一系列广泛的执行和管理职位，包括技术和产品开发、制造和业务线管理职位。

帕顿博士在加州大学洛杉矶分校获得电气工程学士学位，在斯坦福大学获得电气工程硕士和博士学位。他是电气和电子工程师学会会员，也是电气和电子工程师学会西泽奖章奖励委员会成员。他与他人合作撰写了 70 多篇技术论文，并多次应邀在大型行业论坛上就技术和行业问题发表主题演讲和专题演讲。

作者： Dave Lammers戴夫-拉默斯

在即将于西班牙巴塞罗那举行的世界移动通信大会（MWC 2018）上，物联网领域的竞争对手将介绍他们的芯片设计，其中包括采用 GLOBALFOUNDRIES 的22FDX®工艺的几家初创公司。

Nanotel Technology 公司首席技术官Anup Savla 说，这家年轻的公司正在设计几款用于窄带 (NB) 物联网领域的芯片。Savla 曾在英特尔工作过三年，之后在高通公司从事了 11 年的无线集成电路设计工作，他说，Nanotel 选择使用 22FDX 工艺是为了降低其混合信号 NB-IoT 调制解调器的功耗。

"我们有一个数字引擎，一个处理器，是围绕物联网应用设计的，重点是低功耗和低泄漏。有了 22FDX，就有了降低功耗和漏电的旋钮。他说："这样做的机会是无与伦比的，批量 CMOS 无法提供这样的机会。

Nanotel 收发器的设计在首批 22FDX 设计套件正式发布之前就已开始，使用的是 0.5 PDK，但使用的是针对 0.4 V 工作电压的库。"从一开始，我们就确定了 0.4 V 库的目标。原因是相对于体 CMOS 工艺而言，0.8 V 水平的功率差异不够大。他说："在 0.4 伏的情况下，功耗水平会大大降低，而成本却与块状 CMOS 工艺相似。

在被问及如何设计 FD-SOI 工艺时，Savla 说："我们只是遇到了典型的早期采用型问题。部分原因是使用后浇口需要额外的建模和测试要求，但无论工艺成熟与否，这都是事实。这不一定是负面的。 如果你真的想利用这种工艺，那么你就想改变后栅极电压，但这需要额外的建模"。

Savla 说，Nanotel 芯片组的设计在数字和模拟之间平分秋色。"在同一设计中，我们可以使用具有背闸控制功能的开关，在器件基本上处于休眠状态而不使用时切断漏电流，这在体CMOS中是不容易实现的。另一方面，我们可以在有源模式器件中使用背闸，从而在非常非常低的电源供应下实现有源操作"。

Nanotel 的主要重点不是销售集成电路--它是一家以解决方案为重点的公司，为客户设计设备和数据包，使他们能够使用长距离、低成本的蜂窝网络连接，而不必依赖 WiFi。他说，拥有自己的芯片组使 Nanotel 能够降低成本，并为客户定制独特的功能。

双模连接解决方案

据 ABI Research 公司称，领先的低功耗广域（LPWA）连接标准--LTE-M 和窄带物联网（NB-IoT）--预计到 2021 年将推动物联网部署达到近 5 亿。

GF和芯原正在开发一套IP，使客户能够创建支持LTE-M或NB-IoT双模解决方案的单芯片LPWA解决方案。该IP可在单芯片上实现完整的蜂窝调制解调器模块，包括集成基带、电源管理、射频无线电和前端组件。

芯原提供硅平台即服务（SiPaaS）知识产权，使客户能够专注于差异化功能。芯原首席执行官戴伟立（Wayne Dai）表示，中国政府已将NB-IoT作为明年全国部署的目标。GF在成都为FDX新建的300毫米晶圆厂，以及集成NB-IoT和LTE-M的单芯片解决方案等IP平台，"将对中国的物联网和AIoT（物联网人工智能）产业产生重大影响"。

每微米一个皮康

GF 物联网、人工智能和机器学习战略营销和业务开发总监Anubhav Gupta 表示，一些客户正在采用旧的多芯片设计，并在 22FDX 中创建单芯片解决方案。"由于高效的 SOI FET 堆叠可实现高功率 PA 和高开关线性度，因此在 22FDX 中采用单芯片具有面积、功耗和成本优势。与 28nm 体系中的同等设计相比，我们发现短沟道效应低、跨导增益高、失配明显改善、噪声更低。"

在数字方面，Gupta 说，体偏压能力使客户可以在低至 0.4V 的电压下工作，待机漏电流小于 1 微安/微米。此外，GF 现在提供的嵌入式 MRAM具有极快的唤醒速度，读取速度与闪存相似，但写入速度提高了 1000 倍。Gupta 说，当 eMRAM 与片上 SRAM 结合使用时，客户可以完全避免使用片外闪存。

需要一份路线图

Hutcheson 说，他相信有一些公司正在进行设计，但他们的底牌还没有亮出来。"自 2016 年以来，可用的 IP 多了很多，GF 通过 12FDX 解决了路线图的问题，因此 22 不只是一站式的东西。"

意法半导体公司（STMicroelectronics）在 28 纳米工艺上生产了几款 FD-SOI 设计，该公司最近宣布将把 GF 的 22FDX 工艺作为其 FD-SOI 路线图的下一站。

意法半导体发言人表示："由于 22FDX 集成了第二代有源器件（晶体管），意法半导体很自然地选择 GF 的 22FDX 技术作为我们的下一节点技术，在此之前我们已经在使用 28 纳米 FD-SOI 技术。

该发言人表示，意法半导体对 "德累斯顿 22FDX 技术节点的发展持积极态度，该节点现已具备批量生产的资格，并已准备就绪，意法半导体可立即将其用于开发产品"。德累斯顿生产团队的晶圆生产能力和经验 "让我们对 GF 的合格和批量生产能力充满信心"。

性能优化 "视觉处理器

Dream Chip Technologies GmbH（德国汉诺威）首席运营官 Jens Benndorf 说，他的团队在其 "性能优化 "的汽车视觉处理器中使用了 0.8V 库。Dream Chip 是欧盟支持的设计项目的牵头公司，该项目包括 ARM 的A53 Quad和用于功能安全的Cortex®-R5lock step、Cadence 的quad Vision P6、Arteris IP 的 FlexNOC、INVECAS 的 LPDDR4 控制器以及其他 IP 合作伙伴。由此产生的基于 22FDX 工艺的多核视觉处理器于一年前在 2017 MWC 上首次亮相。从那时起，该设计就为欧洲汽车制造商和一级汽车零部件供应商提供了一个平台，他们可以在此基础上创建定制衍生产品。

"汽车行业意识到，除了雷达和激光雷达，他们的辅助驾驶解决方案还需要更多的摄像头信息，整合来自多个摄像头的信息。由此产生的多处理器芯片设计使用正向偏压来提高性能，而不使用任何反向偏压，"本多夫说。由此产生的计算机视觉处理器解决方案面积为 64 平方毫米，拥有约 10 亿个晶体管，功耗为 4 瓦特。

Riot Micro 押注蜂窝链接

Nanotel的设计在数字和模拟之间平分秋色，而另一家采用22FDX工艺的初创公司则采用了全数字NB-IoT调制解调器设计。总部位于温哥华的Riot Micro 公司首席执行官Peter Wong 说，该公司的方法没有采用数字信号处理 (DSP) 方法，因此物联网客户可以关闭芯片的大部分，以节省电能。这对于电池供电的物联网边缘设备来说尤其受欢迎，因为这些设备可能需要使用电池运行十年之久。

Riot Micro 的首款设计采用了竞争对手代工厂的 55nm 块状 CMOS，但后续芯片则采用了 22FDX 工艺。Riot Micro LTE Cat-M/NB-IoT 调制解调器包括一个运行协议栈的超低功耗处理器。"我们借鉴了蓝牙领域的设计方法，以降低功耗和成本。PHY 的设计使用了门电路而不是 DSP，并采用了紧密耦合和高度优化的原协议栈，这使我们能够对调制解调器进行非常精细的功率控制。

"使用 22FDX，我们的价值主张是节省潜在的功耗和面积，"Wong 说。"此外，利用 22FDX 工艺中不断增长的 IP 可用性生态系统，有助于加快产品上市时间。

Riot Micro设计是一种数字蜂窝调制解调器，支持LTE Cat-M和NB-IOT蜂窝标准；Wong表示，Riot Micro调制解调器今年将获得几家主要蜂窝运营商的认证。中东的一家客户正计划将其用于紧急报警系统。

"将物体连接到互联网的方法有很多：WiFi、蓝牙、Zigbee、蜂窝等......所有这些都有适用的用例，但对于许多应用而言，蜂窝具有许多优势。 蜂窝技术本身更安全、易于部署、提供移动性，而且频谱是经过许可和管理的。 只要打开就能连接。你不必担心频谱问题，所有这些都由运营商管理。

来源：Riot Micro -Riot Micro -
窄带物联网网络利用蜂窝网络实现低功耗广域网络

集成电源管理

Gupta 表示，GF 发现一些混合信号物联网客户倾向于为数字电路提供 0.4V 电源，为模拟部分提供 0.8 至 1.8 伏电源。"22FDX 中的 LDMOS 使低功耗物联网应用不再需要外部 PMU（电源管理单元）。通常在散装工艺中，他们没有高压 LDMOS，而且由于很多物联网应用都是在锂离子电池上工作，因此这些应用需要一个外部电源转换芯片来实现电池供电应用。"

Gupta 说，0.4 V 设计的数字性能足以支持 ARM 内核等从 100 Mhz 到 500 Mhz 以下的运行速度。

GF 分部营销总监Tim Dry 说，工程师们开始通过使用动态体偏压技术更充分地了解 22FDX 技术的模拟设计能力。"事实证明，SOI 本体偏压实现了许多我们直到最近才理解的模拟扩展。对于 ADC（模数转换器）、无线电和功率元件，我们相信我们可以获得比现有的平面和潜在的 FinFET 小得多的芯片面积"。

22FDX 解决方案适用于物联网系统，如智能电表、增强现实和虚拟现实耳机、公用事业控制和安防摄像头，可以降低功耗。"智能扬声器是另一个备受关注的应用，"Dry 说。

欲了解有关GF FDX™解决方案的更多信息，请参加2月27日至3月2日在西班牙巴塞罗那Fira Gran Via举行的MWC大会，了解GF的技术平台如何在向5G过渡的过程中实现 "互联智能 "新时代，或访问globalfoundries.com。

关于作者

戴夫-拉默斯

Dave Lammers 是 Solid State Technology 的特约撰稿人，也是 GF's Foundry Files 的特约博主。Dave 于 20 世纪 80 年代初在美联社东京分社工作时开始撰写有关半导体行业的文章，当时正值该行业快速发展时期。1985 年，他加入了《电子时报》，在东京工作的 14 年中，他报道了日本、韩国和台湾的情况。1998 年，戴夫和妻子美惠子以及四个孩子搬到奥斯汀，成立了《电子时报》德克萨斯分社。戴夫毕业于圣母大学，并在密苏里大学新闻学院获得新闻学硕士学位。

作者：Baljit Chandhoke巴尔吉特-钱德霍克

我们无法看到拥堵的实际情况，但电磁频谱在无线连接和数据通信常用频率上的流量已经变得如此拥挤，以至于数据流量拥堵的可能性和破坏性越来越大。使问题更加严重的是，目前的无线设备和网络工作频率低于 6 千兆赫，根本无法满足下一代应用的要求。

解决办法是利用频谱中的毫米波频段（30 至 300 千兆赫），它能提供更大的带宽。大家耳熟能详的正在制定中的 5G 标准旨在为使用这一所谓的毫米波频段建立一条共同的前进道路。

然而，要开发出能做到这一点的技术并非易事，尤其是针对移动应用。一个问题是，超高频的传播损耗很大。这意味着需要高功率输出，但在智能手机这样的电池供电设备中，高能效也很重要--要同时做到这一点很难。另一个问题是毫米波传输容易受到建筑物或其他物体的阻挡，因此必须能够形成精确的 "铅笔 "波束，辐射到相控阵天线或从相控阵天线辐射出来。

GF 的45 纳米射频 SOI 技术平台(45RFSOI) 面向下一代射频和毫米波应用，如 5G 基站和智能手机中的集成前端模块 (FEM) 和波束形成器、宽带卫星通信相控阵终端、汽车雷达以及其他不断发展的高性能有线和无线应用。

45RFSOI 技术已经完全合格，可以投入生产，我们已经与几家主要客户就这些应用开展了合作。我们预计，一些客户将在今明两年开始量产产品，并有望在今年晚些时候开始首次批量生产。

工艺设计工具包现已推出，还可按季度进行多项目晶圆运行，以实现快速原型开发，从而使客户能够尽早评估硬件结果。

技术要点

我们的 45RFSOI 的优点在于它是 45 纳米部分耗尽 SOI 服务器级基线 300mm 技术的产物，该技术已在多个 GF 工厂批量生产了十年。我们对其在毫米波应用中的使用进行了广泛评估，并增加了以射频为中心的使能、器件和技术特性，使其能够比竞争技术更好地满足即将到来的 5G 要求。

例如，为实现卓越的射频性能，45RFSOI 平台将高频晶体管（ft/fmax 分别为 305/380 GHz）与高电阻率 SOI 基底面和射频友好型金属互连器件相结合。超厚的顶层铜互连实现了最佳的传输线设计，这种互连还改善了噪声隔离和谐波抑制，从而实现了极低噪声放大器 (LNA)。

同时，为了降低功耗要求、物理尺寸和成本，45RFSOI 的设计易于集成功率放大器 (PA)、开关、低噪声放大器 (LNA)、移相器、上/下转换器和压控振荡器/锁相环 (VCO/PLL) 等功能。

SOI 技术将晶体管与基板进行了电气隔离，这与标准 CMOS 技术不同，后者的基板是一个公共节点。因此，射频 SOI 晶体管可以通过堆叠实现更高的击穿电压和功率处理能力，这对于功率放大器、低噪声放大器和开关等波束成形前端电路尤为重要。

此外，由于 45RFSOI 实现了功能强大、高度集成的芯片，因此与其他技术相比，天线阵列所需的芯片数量更少，从而使客户能够构建更小、更具成本效益的相控阵系统。

一系列射频解决方案

45RFSOI 是 GF 射频应用技术解决方案的最新成员，也是业界最广泛的射频代工工艺。它们包括 45RFSOI 和 8SW RFSOI、硅锗 (SiGe) 和 RF-CMOS 技术。

这些技术涵盖各种成熟和先进的节点，具有射频优化选项、广泛的 ASIC 设计服务和基础知识产权 (IP)。

然而，它们最重要的特点是帮助我们的客户应对棘手的技术挑战，使他们有能力更好地把握眼前的市场机遇。

毫米波应用 - 相控阵天线系统

关于作者

巴尔吉特-钱德霍克

Baljit Chandhoke 是 GF 业界领先的射频解决方案组合的产品线经理。他拥有超过 15 年的产品线管理经验，擅长定义新产品和竞争定位，并在无线基础设施、移动（5G）、网络和消费细分市场推动设计获胜、收入和上市战略。他在领先的行业出版物上发表过多篇文章，制作过许多 YouTube 视频，并主持过多次网络研讨会。

加入 GF 之前，Baljit 曾在 IDT、安森美半导体和赛普拉斯半导体担任领导职务。他在亚利桑那州立大学获得工商管理硕士学位，在科罗拉多大学博尔德分校获得电信硕士学位，在印度孟买大学获得电子和电信工程学士学位。他完成了斯坦福大学商学院的 "为创新和成功而管理团队 "领导力课程。

作者：巴米-巴斯塔尼博士巴米-巴斯塔尼博士

假期归来，我以为自己进入了时空隧道。难道我一觉睡到了一月，一觉醒来已接近二月底？我本以为会像往常一样看到大量关于即将到来的消费电子展（CES 2018）上的小玩意儿和装备的新闻。然而，我看到的却是一个又一个关于下一代 5G 移动网络的故事--通常都是巴塞罗那世界移动通信大会的内容。

无论是否时空穿梭，有一点是明确的：2018 年将是 5G 大发展的一年。预计到 2020 年，市场上将出现84 亿台联网设备，因此对连接这些设备的超高速、高带宽、低时延网络的需求正在加速增长。5G 即将到来，而且不会太快。

高通公司 1 月 10 日的主题演讲必将成为 2018 年 CES 上 5G 热议的一个高潮。高通公司总裁克里斯蒂安诺-阿蒙将分享高通公司在5G时代的领导愿景。今年 9 月，克里斯蒂安诺在 GLOBALFOUNDRIES 技术大会（GTC 2017）上发表主题演讲时，我们有幸提前听到了他的故事。他的主要观点之一是，5G 网络的苛刻要求正在推动芯片级复杂性的增加。这意味着硅创新对于实现向 5G 的过渡至关重要。

在 GF，我们提供广泛的半导体技术，旨在帮助客户过渡到下一代 5G 无线网络。我们为一系列 5G 应用提供业界最广泛的技术解决方案，包括毫米波前端模块 (FEM)、独立或集成的毫米波收发器和基带芯片，以及用于移动和网络的高性能应用处理器。

我们的路线图包括 RF-SOI、硅锗 (SiGe) 和 CMOS 产品，其中包括各种成熟和先进的节点，这些节点具有射频优化选项，并与广泛的 ASIC 设计服务和 IP 相结合。这些针对特定应用的解决方案支持从超低能耗传感器到具有长电池寿命的超高速器件，再到支持片上存储器的更高集成度等各种功能，从而满足客户对 5G 的各种需求。

• 5G RF and mmWave Transceivers and Baseband Processing: Whether it’s for 5G <6GHz applications or the new 5G mmWave bands, GF’s broad range of CMOS technologies with FinFET, FD-SOI and more mature bulk CMOS technologies have optimized RF and mmWave offerings that allow our customers to make the best design trade-offs between cost, power consumption and performance. GF’s FD-SOI technologies (22FDX and 12FDX) are truly differentiated CMOS platforms that provide the lowest power consumption solution for any RF or mmWave transceiver. In addition, FDX is very well suited to address another part of the 5G standard, massive IoT networks. GF’s optimized solutions provide customers a flexible and cost-effective solution to integrate RF and mmWave transceivers with baseband modem or digital “calibration” processing in 5G handsets and base stations, NB-IoT solutions and other high-performance applications.
• 5G 毫米波前端模块：GF 的 RF-SOI 和 SiGe 解决方案（130 纳米-45 纳米）为带有集成开关的 FEM、低噪声放大器和功率放大器应用提供了性能、集成度和能效的最佳组合。对于某些应用，如 5G 毫米波手机和小型基站，GF 的 22FDX 毫米波优化产品可将 FEM 和收发器集成到单个芯片上，在成本、功耗和占地面积方面具有显著优势。GF 的毫米波解决方案专为 6 GHz 以下到毫米波频段的应用而设计。
• 先进的应用处理：GF 基于 FinFET 工艺的先进 CMOS 技术为下一代智能手机处理器、低延迟网络和大规模 MIMO 网络提供了性能、集成度和能效的最佳组合。GF 现已推出先进的 CMOS 解决方案。
• 5G 无线基站定制设计：公司的专用集成电路 (ASIC) 设计系统（FX-14 和 FX-7）通过支持高速 SerDes 上的无线基础设施协议、集成先进封装的解决方案、单片机、ADC/DAC 和可编程逻辑，实现了优化的 5G 解决方案（功能模块）。

毫无疑问，5G 将在帮助下一代网络提供用户与其设备之间的 "零距离连接 "方面发挥不可或缺的作用，使人们能够充分利用云的处理能力以及边缘到边缘的连接。随着 5G 需求的快速增长，GF 将继续与合作伙伴合作，提供解决方案，帮助我们的客户在这一竞争激烈的领域取得成功。明年，我们将继续推出有关 5G 技术解决方案的新细节，敬请期待。

关于作者

巴米-巴斯塔尼博士

Bami Bastani 博士是 GLOBALFOUNDRIES 射频（RF）业务部门的负责人，负责扩大公司在射频领域的业务领导地位。

Bastani 在半导体行业拥有超过 35 年的行业经验，包括从元件到系统级的射频技术。在加入 GLOBALFOUNDRIES 之前，他是全球企业级 Wi-Fi 网络解决方案供应商 Meru Networks 的总裁、首席执行官兼董事会成员。在公司任职期间，Bastani 将 Meru Networks 从一家硬件公司转变为解决方案提供商，提供软件、软件定义网络（2015 年 SDN 卓越奖）和订阅云产品（WaaS）组合。

Bastani 博士还曾在移动、消费和宽带市场担任总裁、首席执行官和董事会成员，包括 Trident Microsystems 公司和 ANADIGICS 公司的总裁兼首席执行官。此外，他还曾在富士通微电子公司、美国国家半导体公司和英特尔公司担任高管职务。

Bastani 博士拥有俄亥俄州立大学微电子学博士和硕士学位。

GF 的足迹遍布全球，对当地社区也负有责任。通过 GF 的 GlobalGives 计划，公司为员工提供了在当地社区的教育、慈善和环境领域发挥积极影响的机会。

2017 年，员工们通过多种方式贡献了自己的时间、金钱和物品。以下是员工在 2017 年帮助支持的部分精彩项目和活动。

援助灾民（GF WW）

今年，全球基金会发起了一系列全球活动，以援助一系列自然灾害的受害者，这些灾害在世界各地造成了巨大的损失和破坏。其中包括飓风 "马修"、"艾尔玛 "和 "玛丽亚"；南亚洪灾；墨西哥地震；加利福尼亚野火；以及伊朗/伊拉克地震。

GF 团队作出了巨大的响应，为各项事业筹集了宝贵的资金，在某些情况下还包括公司的等额捐款。虽然紧急救援工作的重点是为灾民提供医疗、食品和水供应以及其他关键需求，但在未来几个月里，重灾区的灾民在开始重建家园和社区的过程中将需要更多的支持。

伯灵顿食品捐赠活动（佛蒙特州）

位于佛蒙特州伯灵顿的 Fab 9 举办了一年一度的食品募捐活动，共募集到 4817 磅或近 2.5 吨食品，这些食品将为附近社区带来巨大的改变。与此同时，该站点还举办了一年一度的食物雕塑比赛，志愿者团队将捐赠的食物变成了令人难以置信的创意 "食物雕塑"。

该地区的许多不同服务机构都收到了成箱的食品和其他必需品，这要归功于广发银行 971 码头的帮助，该码头通过储存、称重和运输食品来支持此次活动。在伯灵顿举办的其他社区活动包括冬季物品募捐活动、自行车建造比赛（该比赛使当地一家慈善机构受益）和 Benevity 培训。

玩具募捐活动/开放日（纽约）

位于纽约马耳他的 Fab 8 公司举行了一年一度的 "为玩具募捐"（Toys for Tots Drive）活动，为员工和社区成员提供了在节日期间帮助大首都地区贫困儿童、回馈社会的机会。当地退伍军人在 Fab 8 开放日开始募捐。

作为活动的一部分，GF 还将我们冠名赞助马耳他 5K 赛跑所筹得的善款支票赠送给众多社区组织。活动的高潮是向近十个 FIRSTⒸ 机器人团队和纽约科技谷 (NYTV) FIRSTⒸ 附属合作伙伴赠送支票，他们是 NYTV FIRSTⒸ 2018 年赠款的获得者。2017 年，马耳他站点还向 Ballston Spa 高中捐赠了价值约 3000 美元的设备，用于新建虚拟现实实验室。

希望之发（新加坡）

新加坡分公司举办了一年一度的 "头发换希望 "筹款活动，帮助儿童癌症基金会筹集资金，并提高人们对儿童癌症的认识。新加坡分公司共有 68 名 GF 员工剃了光头，迄今为止共筹集到 116,290.00 美元。

新加坡基地的员工还支持了男孩旅赠送礼物许愿计划，向多个不同的慈善组织提供了 815 份礼物。

圣诞志愿者项目（德国）

Fab 1 在德国德累斯顿为福利组织 Louisenstift gGmbH 的 50 名儿童和青少年募集礼物。这六组来自弱势家庭的儿童年龄从 3 岁到 17 岁不等。他们中的许多人无法与家人一起庆祝圣诞节。员工们还向两个慈善组织捐款：Treberhilfe Dresden e.V.（为无家可归或没有任何收入来源的青少年提供帮助）和 INTERPLAST Germany e.V.（由萨克森州的外科医生和护士组成，在休假期间免费为坦桑尼亚（非洲）的病人做手术）。

ALS 步行/治疗部队计划（纽约）

纽约州东菲什基尔的 Fab 10 团队参加了每年一度的哈德逊河谷 ALS 步行活动。这是一次缅怀和纪念受 ALS 影响的亲友的步行活动，所筹资金用于支持当地社区的 ALS 患者，并帮助推动全球 ALS 研究和公共政策倡议，以找到治疗和治愈这种疾病的方法。

作为 " 款待部队"计划的一部分，GF 员工还与 IBM 一起收集了 16,000 多份点心。GF 员工将饼干、糖果、燕麦片、饼干、薯片和爆米花等点心，以及饮料和卡片带到波基普西 IBM 公司的一个收集点。总共有 211 个包装好的盒子被运往我们的部署人员手中！

唐-爱德华兹旧金山湾保护区（加利福尼亚州）

来自 GF 圣克拉拉分部的员工在唐-爱德华兹旧金山湾 保护区发起了一天的志愿活动，该保护区位于阿尔维索（Alviso），距离校园仅 10 分钟车程。

19 名员工自愿花了约两个小时的时间除草、种植、捡拾垃圾等，帮助保护这一当地瑰宝的自然美景。 GF 志愿者总共捡起了 27 磅垃圾。2017 年，圣克拉拉生产基地的其他社区活动还包括支持红木帝国食品银行的食品募捐活动、返校活动和 "家庭给予树 "节日愿望募捐活动。

奥斯汀食物捐赠活动（得克萨斯州）

来自 GF 奥斯汀工厂的员工参加了 2017 年食品和基金捐赠活动，为 德克萨斯州中部食品银行（Central Texas Food Bank）谋福利。GF 员工总共捐赠了 142 磅食物（可供 113 人健康用餐！）。

德克萨斯州中部食品银行致力于通过三种方式满足德克萨斯州中部人们未得到满足的需求--与有需要的家庭分享免费食品及其低成本健康饮食知识、帮助符合联邦援助计划条件的家庭以及为慈善机构和政府合作伙伴提供负担得起的食品。

Sri Channabasaveshwara 公立学校/Kidwai 纪念肿瘤研究所（印度）

今年，GF 班加罗尔分部向卡纳塔克邦贝拉里的 Sri Channabasaveshwara 官立学校捐赠了一台投影仪和电脑，帮助学生们上 "智能 "课。该学校约有 200 名小学生和 200 名中学生。 学校拥有高素质的教师，他们非常热心，除了学术研究外，他们还关注儿童的全面发展和课外活动，如内部有机园艺、体育和文化表演。GF 还捐赠了一台投影仪，与基德瓦伊肿瘤纪念研究所（Kidwai Memorial Institute of Oncology）合作，为农村地区的癌症宣传营提供支持，基德瓦伊肿瘤纪念研究所是印度著名的癌症研究和治疗综合区域中心，提供先进的诊断和治疗服务。

作为一家公司，GF 始终致力于我们工作所在的社区。通过 GlobalGives，员工可以访问 200 多万个非营利组织，从而实现更广泛的捐赠过程，并有机会通过支持我们的社区来培养同理心。全球各地的 GF 员工都为成为社区的管理者而感到自豪，我们都期待着 2018 年的辉煌。

作者：Pat Patla作者：帕特-帕特拉

随着数字化转型和其他业务趋势对更多实时决策的需求，信息需求正在急剧增加。收集、传输和存储有助于提高业务洞察力的数据，给企业带来了压力，因为它们要努力优化不断增加的数据流。这对传统系统的影响最大的莫过于存储，信息量和信息的关键性正在推动数据处理和分层方式的快速变化。存储既是大多数环境的瓶颈，同时也是任何应用的最关键组件。

Everspin 创造了nvNITRO™ 技术，以帮助满足对更快、更持久存储不断增长的需求。nvNITRO 基于 GLOBALFOUNDRIES 制造的磁阻随机存取存储器 (MRAM)，为数据存储带来了高性能和持久性，实现了新一代的应用性能。

最近，我们在全球高性能计算盛会 Supercomputing 17 上展示了 nvNITRO 的强大功能。

在与 SMART 模块化技术公司合作进行的演示中，SMART 的 NVMe 加速器卡能够以超低延迟驱动高性能。演示中，NVMe 加速器充当了企业固态硬盘的前端缓冲器。虽然固态硬盘正在改变当今的企业，而且所有闪存阵列因其相对于旋转介质的性能优势而越来越受欢迎，但 NAND 内存仍然无法与 MRAM 的高速度和低延迟相媲美。

交易处理只是我们认为 MRAM 大有可为的领域之一。在这些环境中，为了保证交易的完整性和合规性，许多系统要求在开始下一个新交易之前对每笔交易进行记录或日志记录。这些应用（如银行业务、支付处理、股票交易、电子商务、供应链或 ERP/CRM 等）均可受益于 nvNITRO 技术。随着信息流量的增加，如果不能快速高效地处理，额外的日志记录就会成为瓶颈。

使用 MRAM 存储加速器作为固态硬盘的前端，只需固态硬盘所需的一小部分时间即可实现事务日志记录。通过使用 MRAM，nvNITRO 的延迟时间缩短了 9 倍，这意味着每秒可以记录更多的事务，从而有可能提高总体应用吞吐量。

MRAM 的另一个关键优势是能够保持数据状态，而无需电池或超级电容器。对于这些企业来说，写入大量事务还带来了速度之外的第二个挑战--无论底层系统处于何种状态，都要保持数据。通常情况下，当系统断电或电源中断时，正在写入或日志记录的 "飞行中 "事务可能会丢失，因为标准 DRAM 存储器不具有持久性，而固态硬盘中的 NAND 存储器的写入速度不足以在断电前捕获所有飞行中的数据。有了 MRAM 的持久性，就可以更快地写出这些数据，从而减少缓冲区中存储的数据。如果系统确实需要重新启动，这些数据在初始化时仍将持久保存在 MRAM 中。在监管机构对每笔交易进行严格审查，并可能要求金融公司 "重放 "其交易的今天，确保首次正确记录所有内容就显得弥足珍贵。这种保护不仅仅是对数据的保护，实际上也是对公司的保护。

超级计算大会上人流如织，我们很高兴看到我们的演示引起了如此大的反响。像MRAM这样的技术可以成为许多未来平台的重要基础。通过各种接口将nvNITRO技术集成到存储解决方案中的能力--直接作为PCIe或U.2设备、集成到机箱中或直接集成到系统板中--意味着有各种各样的实施方案可以满足特定需求。有关 nvNITRO 的讨论总是从所展示的具体使用案例开始，但最终会变成 "嘿，你能......吗？这就是有趣的地方。

除了我们在 nvNITRO 演示中展示的 STT-MRAM 外，STT-MRAM 还可以通过 GF 以嵌入式 MRAM (eMRAM) 的形式提供给那些需要持久性、耐用性和写入性能的应用，而嵌入式闪存 (eFlash) 却无法提供这些性能。随着无人机、物联网和自动驾驶汽车等领域的发展，在设计中直接嵌入 MRAM 的价值也将与日俱增。今天的 nvNITRO 解决方案基于我们的合作伙伴 GF 生产的 Everspin 40nm STT-MRAM 技术。此外，GF 现在还提供用于22FDX eMRAM 的工艺设计套件。GF 预计客户将于 2018 年第一季度开始在多项目晶圆 (MPW) 上进行 MRAM 原型开发。

我们看到了当今加速存储海量数据流的直接机遇。这些大量的遥测数据需要以一种既能确保快速捕获又能长期保存的方式进行有效处理。但是，随着 MRAM 和 eMRAM 继续获得市场动力（将传统内存和存储产品移至一旁）以及外形尺寸的缩小，我们将看到更大的机遇。今天，我们正在加速后端存储和处理过程，但我们不难看出，MRAM 和 eMRAM 有可能集成到创建这些数据的前端和边缘设备中，而这正是事情开始变得更加有趣的地方。

如果《超级计算机 17》能够说明这一点，那么 MRAM 的未来将一片光明。

关于作者

帕特-帕特拉

Pat Patla 是 Everspin 市场营销高级副总裁。他负责推动 Everspin 的战略方向，领导市场营销工作以促进公司业务的增长，包括产品路线图以及全球市场营销战略的制定和执行，从而巩固公司的领导地位。

在加入 Everspin 之前，Pat 是一家私营半导体公司 KNUPATH 的高级副总裁兼总经理，负责制定机器学习领域的产品路线图战略。此外，他还担任过多个高级管理职位，包括三星公司服务器业务营销副总裁、Advanced Micro Devices 公司服务器和嵌入式部门副总裁兼总经理。Pat 还在戴尔公司领导推出了 PowerEdge 服务器，在多插槽服务器市场取得了第一的市场份额。

Pat 持有伊利诺伊州芝加哥德保罗大学营销管理理学士学位。

作者：Timothy Saxe蒂莫西-萨克斯

在 SoC 设计中嵌入 FPGA 技术并不是什么新想法。 事实上，QuickLogic早在 1999 年就推出了 FPGA/hard PCI 控制器 SoC，近二十年来我们一直在这样做。 当时的价值主张与现在相同。 更高的集成度可提供更高水平的功能、性能和设计灵活性，同时降低成本、功耗和电路板空间要求。 那么，为什么eFPGA 技术没有更早起飞呢？

答案的根本在于芯片成本与开发成本之间的关系。 让我们从芯片尺寸和成本谈起。 1999 年，我们的 PCI 设备采用了 0.35 微米工艺，每个逻辑单元使用了 24,650 平方微米。 到 2002 年，我们的 QuickMIPs 器件采用了 180 纳米工艺，每个逻辑单元的面积为 9,306 平方微米，不到 FPGA 功能面积的一半。 如今，我们的最新设备EOS™ S3 传感器处理平台采用了 40 纳米工艺技术，每个逻辑单元的芯片面积仅为 961 平方微米，FPGA 功能达到了更高的水平。 与过去 18 年相比，这些器件的 eFPGA 部分的芯片面积大约缩小了 25 倍。

eFPGA 技术对芯片面积的要求较低，这意味着它可以集成到 SoC 中，而设备总成本仅有很小的增加。 例如，我们估计，在使用 40 纳米工艺技术制造的设备中，在 3mm x 3mm 的裸片上增加 1,000 个 eFPGA 逻辑单元只会使裸片总尺寸增加约 10%。 根据芯片产量和封装成本的不同，相应的成本增加百分比会略有高低，但这种器件的成本增加是微不足道的。 考虑到我们前面介绍的所有优点，从器件的角度来看，其价值主张现在看起来确实很有吸引力。

让我们继续来看看开发成本。 更先进的工艺技术开发成本更高，需要更复杂的设计和验证工具，而这些工具的成本更高，要求 SoC 设计人员在设计周期中投入更多时间。 如果设计出错，或者功能出错，或者试图提供产品扩展，或者应对一组分散但相关的市场机会，或者跟上快速发展的市场需求，都需要额外的掩模旋转，而现在的成本要比十年或二十年前高出很多。

在当今高度复杂的 SoC 世界中，现实情况是硅片很便宜，但开发却很昂贵。

那么，节俭的开发人员该怎么办呢？ 答案是嵌入合理数量的 FPGA 技术。 虽然增加的芯片成本相对较小，但他们可以通过增加高度的制造后设计灵活性来充分利用其高额的开发投资。 他们不再需要昂贵的设计和验证掩模旋转来修复错误、更改功能或应对新的市场机遇或快速发展的标准，而是保持器件的 "硬连线 "部分不变，只需更新可编程 FPGA 部分即可。 事实上，据我们估计，通过使用嵌入式 FPGA 技术，公司可以为同一设计的两个变体轻松节省 40% 的开发成本。 这还不包括更高的峰值收入水平、毛利率和更长的上市时间，这些都与在正确的时间向市场推出正确的产品有关。

eFPGA 技术尤其适合与 GLOBALFOUNDRIES 合作的 SoC 设计人员。 与上一代节点相比，新的22FDX®工艺需要的掩模更少，为新器件带来了巨大的经济效益。与 40nm 工艺相比，其动态背偏压功能可将功耗降低约 78%（@0.6V）。 这使其非常适合我们的 eFPGA 用户所瞄准的低功耗和超低功耗可穿戴、可听和物联网应用。

因此，如果您是 SoC 开发人员或管理者，通过结合 QuickLogic 的 eFPGA 技术和 GLOBALFOUNDRIES 的 22FDX 工艺，您将获得更低的开发成本和更高的利润。时不我待。

关于作者

蒂莫西-萨克斯

工程高级副总裁兼首席技术官

Timothy Saxe（博士）自 2008 年 11 月起担任公司高级副总裁兼首席技术官。2016 年 8 月，他将这一职务扩展至工程高级副总裁。Saxe先生自2001年5月加入QuickLogic公司，在过去的15年中，他曾担任过工程副总裁、软件工程副总裁等多个行政领导职务。Saxe 博士曾担任半导体制造公司 Actel Corporation 的闪存工程副总裁。Saxe 博士于 1983 年 6 月加入 GateField Corporation（一家设计验证工具和服务公司，前身为 Zycad），并于 1993 年创办了该公司的半导体制造部门。Saxe 博士于 1999 年 2 月成为 GateField 的首席执行官，直到 2000 年 11 月 GateField 被 Actel 收购。Saxe 先生拥有北卡罗来纳州立大学电子工程学士学位、斯坦福大学电子工程硕士学位和电子工程博士学位。