作者：Nitin Kulkarni尼廷-库尔卡尼

在业界的注意力转移到下一个大型国际科技会议 MWC 之前，我想与大家分享一些关于 CES 的见解。今年的展会创下了历史新高，有 3,800 多家公司参展，展出面积超过 260 万平方英尺。此外，展会还在尤里卡公园市场（Eureka Park Marketplace）迎来了 600 多家初创公司--所有这些公司都展示了互联科技的未来。

以下是我在 2017 年美国消费电子展（CES 2017）上的一些主要趋势和收获：

1.互联家庭变得更智能、更专注

与往年的 CES 相比，今年的家电产品变得更加智能，因为电子产品公司都希望消费者能够接受联网家庭的智能个人助理技术，如语音激活家电和通过手机界面改变颜色/环境/强度的智能 LED 灯泡。有几家公司推出了 "智能家居套件"，展出的几款产品包括智能扬声器、智能照明、智能家电（白色家电）、家用机器人，甚至还有一款能扫描面部皱纹的智能镜子！亚马逊的 Alexa 在几种电器中非常普遍。

多节点 WiFi 系统也被称为 "全屋 WiFi"，正在成为 "智能 "家庭基础设施的一部分，因为这种系统只需在必要的地方添加一个节点，而无需额外的网关或路由器，就能将 WiFi 网络覆盖到大面积区域。随着蓝牙 5.0 的推出，再加上蓝牙 Mesh 技术，室内无线信号的覆盖范围可以翻两番（与蓝牙 4.x 相比），达到近 120 英尺，基本上可以通过多个蓝牙设备覆盖整个家庭。

2.虚拟现实成为现实

AR/VR/MR 无处不在！CES 是亲身体验一些最新 AR/VR 设备的最佳场所。我们看到了从能让你感受数字世界的靴子到能让你闻到气味的蜡烛等各种设备。

高通公司（Qualcomm®）的骁龙™820/835走在了移动AR/VR的前沿。835被推广用于移动娱乐和计算的AR智能眼镜。VR 也是需要基于更快、更先进架构的极高性能 PC 设计的关键领域之一。

3.更智能、更小巧的无人机

无人机技术现在可以支持更先进的技术功能，如飞行过程中的实时障碍物探测和规避。

许多无人机支持 4K 摄像头、10-30 分钟飞行时间、2.4GHz WiFi、定位精度更高的高精度 GPS 模块（有些支持 Follow-Me 模式），有些支持 360 度视角。通过电池管理设计和无人机架构中软件算法实施的进步，电池寿命也在不断提高。展出的一些无人机具有更先进的功能，如实时三维地形/地表测绘，可用于农业、土地/资源管理和建筑/建筑可视化等行业。

如今，用于娱乐/业余爱好的玩具无人机价格不到 100 美元，而高端和功能先进的无人机（飞行时间和操作范围更长）价格则超过 2500 美元。

4.电子技术与汽车技术的融合

今年，汽车行业和电子行业实现了真正的融合，数百家汽车公司展示了从自动驾驶系统、电动汽车到新型用户界面等各种新型汽车技术。

实现自动驾驶现在需要数字技术。新平台的亮点包括将千兆级 LTE 连接与通过 WiFi、以太网、BT 和 BLE 实现的高带宽车载连接集成到汽车中。其他展会 "驱动力 "包括顶级汽车制造商宣布整合新的用户界面概念，即通过手指手势控制的虚拟自由悬浮显示屏，以及到 2018 年实现人工智能驱动汽车的新合作伙伴关系。

音频和语音识别技术将在未来发挥巨大的作用--亚马逊的 Alexa 和微软的 Cortana 数字助理被众多汽车制造商整合在一起就证明了这一点。此外，汽车是用户数字和社交连接的延伸，车载信息娱乐（IVI）b 系统需要额外的存储空间来存储丰富的多媒体数据以及高级软件和应用程序。GF 的FDX 技术平台增强了汽车IVI系统的功能。

5.可穿戴设备的成长

可穿戴设备市场已经远远超出了手腕技术的范围。我们看到，智能发刷可以指导你成为一个更好的梳头者，新的服装系列旨在提高睡眠质量，耳机则声称可以让你的大脑更快地适应运动--许多很酷的数字健康工具即将问世。

可穿戴设备和其他电子设备是物联网的重要组成部分，它们将扮演数据生产者的角色。可穿戴健康设备就是一个例子。由于网络边缘设备收集的物理数据通常是私人数据，因此在边缘处理数据比将原始数据上传到云端更能保护用户隐私。

消费类电子产品在推动整个全球科技产业的发展中变得越来越重要，而 CES 则是一个指向更加互联的未来的地方。随着数量的不断增加，各种设备正在上网并相互联网，用户也在以新的方式与他们的设备互动。

承载数据流量的网络和利用原始数据并将其转化为更快的决策洞察力和成果的数据中心，推动着物联网节点对高能效、优化和高成本效益半导体的新要求。我们开始看到向领先的 28 纳米、22 纳米和 14 纳米（及更高）工艺技术的转变，以及边缘节点计算的增长。GF 的 CMOS、射频和专用集成电路（ASIC）技术可应对这一前沿转变。具体而言，我们的 FD-SOI (FDX) 和 FinFET 平台面向高端和中端市场。

这其中最关键的是能够以高能耗、高成本效益的方式进行感测、处理、控制和通信。物联网设备的一些基本要求包括低功耗、高性价比、射频连接、卓越的模拟/电源集成和更小的封装。所有这些物联网趋势都与 GF 的技术产品方向--低成本、高效、可扩展和可靠的解决方案--不谋而合。我们独特的 FDX 产品组合支持多种有线和无线产品的广泛应用，其中包括业界功耗最低的射频解决方案，GF 在射频 SOI 领域是公认的市场领导者，可满足物联网的苛刻需求。

半导体在实现我们每年在 CES 上看到的这些很酷的新设备方面发挥着巨大作用，这是一个千载难逢的技术机遇。

GLOBALFOUNDRIES、GF 徽标及其组合是 GF 公司在美国和/或其他司法管辖区的商标。其他产品或服务名称仅供识别之用，可能是其各自所有者的商标或服务标志。使用这些名称、徽标和品牌并不意味着认可。

所有图片均由 Nitin Kulkarni, GF 提供。

作者：戴夫-拉默斯

经过二十多年的发展，磁阻式随机存取存储器（MRAM）已经达到了可以广泛应用的程度，现在的问题是：设计人员将如何使用它？设计人员将如何使用它？MRAM 将如何在移动、汽车和物联网的互联系统中发挥作用？MRAM 先驱Everspin Technologies公司（位于亚利桑那州钱德勒市）的分析师Tom Coughlin 说，在过去两年里，该公司一直在向高速缓存缓冲市场推出由 GF 制造的分立 MRAM。Coughlin 说，MRAM 的速度可与 DRAM 相媲美，而且数据保留基本不受限制，"是取代计算机架构中现有非易失性存储器的最佳候选产品"。

Coughlin 说，移动设备和其他系统通常有大量的 SRAM，当电源关闭或系统挂起时，必须耗时耗能来保持内存状态。由于 MRAM 可以在几乎没有额外功耗的情况下关闭和打开，系统设计人员可以进行更多的电源循环，关闭电源以节省电池寿命。当正常关闭的系统重新启动时，不会产生能量损失。"Coughlin说："对于移动设备来说，MRAM可以实现更多的省电模式，这有助于电池供电系统。MRAM 的省电能力有些出人意料，因为早期对 MRAM 的质疑是它耗电量大。在过去的 25 年中，该技术已经从热辅助夹层 MRAM 发展到垂直磁隧道结自旋传输（pMTJ ST-MRAM）架构。回到问题：MRAM 适合哪些应用？首先，想一想电子行业变化有多快，机会在哪里。增强现实系统、辅助驾驶汽车、无人机和各种物联网技术等新产品类别就摆在我们面前。GLOBALFOUNDRIES 公司嵌入式存储器副总裁 Dave Eggleston 指出，这些新系统大多依赖于快速的视觉图像处理。汽车必须实时处理图像数据以避免撞车，这就需要视觉图像处理器和快速存储器。"无人机就是一个很好的例子，它需要更轻的重量，更节能的电路可以延长飞行时间。无人机如何导航？通过调取三维地图。Eggleston 说："它有自己的视觉系统，存储了地形信息，可以获得实时信息。 有了 MRAM，无人机可以实现一些令人印象深刻的特性：耐久性比 eFlash 高 1000 倍，写入速度比 eFlash 快 1000 倍；密度比 SRAM 更大，用途更广；能够集成到 CMOS 逻辑工艺中，而不会干扰逻辑晶体管。此外，嵌入式 MRAM（eMRAM）是一种低掩膜数技术，只需要四个额外的掩膜层，而先进节点的 eFlash 则需要十几个或更多的掩膜层。早期，Eggleston 并没有设想 MRAM 会立即适用于嵌入式应用。"十年前我肯定不会这么说。但是，由于磁结是在生产线后端制造的，而且更容易集成到逻辑工艺中，因此嵌入式应用是有意义的，"他说。

作为工作记忆的 MRAM

认为 eMRAM 只是简单地替代其他东西可能并不是最好的想法，尤其是在新兴市场所需的先进 SoC 中。它为移动、物联网、汽车和其他联网应用的工作存储器带来了新的可能性，Eggleston 说。对于拥有四个图形处理单元和一个视觉处理单元的复杂芯片来说，一个 MRAM 模块可以存储代码，另一块 eMRAM 可以存储数据。"通过将数据存储在非易失性介质中，你并没有摆脱 SRAM，因为 eMRAM 的运行速度没有那么快，但你可以缩小 SRAM 的数量，将 eMRAM 用作类似 SRAM 的存储器。这使得设计更具成本效益，因为 eMRAM 比 SRAM 密度更大。你可以用更小的芯片尺寸获得更多的数据，"Eggleston 说。软件和 SoC 设计人员将利用 eMRAM 的 "持久性"（数据保留）特性，学习新的功能。eMRAM 的成本和性能优势被 Eggleston 称为使 eMRAM 成为 eFlash 可信替代品所需的 "赌注"。但是，eMRAM 带来的新功能才会吸引系统设计人员问：'现在，我还能如何在我的芯片架构中使用它？曾在几家磁盘驱动器公司从事技术管理工作的 Coughlin 说，MRAM "肯定会取代一些 DRAM 和 SRAM。它可能会取代 NOR。我们看到的几乎是存储器领域的寒武纪大爆发，NAND 闪存将继续用于大容量存储，而我们看到的是 MRAM 或英特尔-微米相变存储器用于某些应用的另一个存储层。随着新应用对更高性能的需求，以及物联网系统产生更多数据，系统设计师将使用多层存储器。Coughlin 说，SRAM 和 DRAM 将得到新的相变存储器或电阻存储器以及 NAND 层的补充。"这将是一个非常有趣的时代，我们将拭目以待。他说："我相信，MRAM 有坚实的基础，可以成为这些新产品的一部分。

22FDX® eMRAM

Eggleston说，GF将继续扩展嵌入式闪存，但GF的计划是将eMRAM与另一种具有掩模数量优势的技术结合起来：基于全耗尽型SOI的22FDX平台。基于 22FDX 的产品将于 2017 年开始投放市场，Eggleston 表示 eMRAM 将于次年上市。这与将 NVM 引入新逻辑技术通常需要四五年的时间形成了鲜明对比。"对于需要嵌入式存储器的客户来说，在（22FDX）逻辑推出后这么快就将 eMRAM 引入22FDX是一个巨大的胜利。他说："有了 eMRAM，客户就不需要对他们的设计重新定性，因为 eMRAM 是平台的扩展，而不是平台本身。由于 eMRAM 不会移动底层晶体管，因此设计人员可以高效地构建基于 22FDX 的 SoC，其中集成了在逻辑电压下运行的 eMRAM。"他说："eMRAM简单明了，集成度极高，可在逻辑电压下运行。

制造经验

其他公司也公开提到了自己的 MRAM 开发计划。Coughlin 指出，Everspin 早先使用 CMOS 逻辑晶片，并在生产线后端添加 MRAM，现在则与 GF 合作，成为其全面的制造合作伙伴。Everspin 出售的 256 Mbit 以及即将推出的 1 Gigabit 密度分立 MRAM 均由 GF 制造。据 Coughlin 估计，Everspin 迄今已售出约 6000 万个分立 MRAM。

资料来源Everspin，三代 MRAM 领导者

GF 通过与 Everspin 合作获得了多年的制造经验，在沉积、蚀刻、计量以及 MRAM 内多层磁性堆栈所特有的其他制造工艺方面学到了很多关键知识。Coughlin 说，与 Everspin 的制造和技术合作为 GF 在 eMRAM 领域提供了领先优势。"我认为这是一项非常重要的开创性工作。它使合作伙伴在实际产品方面处于领先地位，但他们必须努力保持领先地位，"Coughlin 说。Eggleston 说，在过去两年的晶圆运行中，GF 和 Everspin 之间的自旋转移 MRAM 工作提供了 "大量的学习周期"。"当我们开始生产 22FDX eMRAM 时，我们已经制造 MRAM 长达四年之久。这无疑加快了我们嵌入式解决方案的上市时间，"他说。

GLOBALFOUNDRIES 的 ASIC 产品线副总裁分享了该团队如何通过严格的设计实施方法和方法论，为一家主要网络客户实现首次硅成功的关键因素。设计复杂的 ASIC 并按时交付并非易事。它需要强大的设计专业知识、成熟的方法和强大的工艺技术组合。一年前，随着 GF 首款 ASIC 平台FX-14® 的推出，我们凭借 14 纳米 FinFET 工艺技术 (14LPP) 上新的 ASIC 产品线赢得了竞争优势。从那时起，我们将收购 IBM Microelectronics 后积累的丰富ASIC 专业技术与制造规模相结合，并改进了 IP 和设计工具的获取途径，从而使新一代客户能够轻松地将其芯片设计应用于 FX-14产品。

GF 拥有数十年的高速互连、内存、处理器和封装创新经验

今天，我很高兴与大家分享我们发展历程中的一个激动人心的里程碑：我们使用FX-14™ ASIC 平台开发的主导产品首次取得了直接芯片成功，一家主要网络客户（匿名）在一周内就推出了一块电路板，并宣布 ASIC 芯片已完全正常运行。对于任何产品来说，如此积极的进度都是令人印象深刻的，但这并不是普通的芯片--高度复杂的设计包含一个高性能 ARM® 64 位内核、一个 DDR 存储器子系统（包括 DDR 存储器控制器和 PHY）、多个高速背板 SerDes（涵盖广泛的接口标准）、高密度 1 端口和 2 端口 SRAM、高频 I/O 和 PLL。我们是如何做到这一点的？我们方法中的一个关键因素是使用基于集成测试芯片的方法，在客户产品出厂前严格审核我们的设计实现和方法。我们的 ASIC 测试设计功能包括全面扫描、IEEE 1149.1 和 1149.6 JTAG 边界扫描以及符合 IEEE 1687 标准的复杂 IP。此外，我们还采用三阶段网表签核流程，并有严格的入口和出口里程碑要求。这种在产品发布前对 ASIC 平台的严格要求，对于实现客户首次成功至关重要。另一个关键因素是我们位于纽约州北部 Fab 8 工厂的 14LPP 制造技术的成熟，该工厂正在大批量生产多种产品。通过利用 FX-14 设计平台，该团队能够快速生产出无缺陷的零件，以保证硅片的首次正确生产，同时还实现了比客户以前的设计降低 50% 以上的功率。在如此复杂的芯片设计中，GF 的 ASIC FX-14 设计系统实现了硅片的一次成功和电路板的快速交付。这一点以及我们久经考验的专业技术和设计方法，有助于确保我们的客户能够放心地进行设计，并快速实现量产。如今，我们有许多客户正在使用 FX-14 进行设计，涉及多个细分市场，包括有线网络、无线基站、计算、存储以及航空航天和国防应用。我们致力于与这些客户和其他客户合作，帮助他们将最复杂的设计推向市场。

作者：桑杰-查拉古拉

云计算和高性能计算（HPC）正在极大地改变数据中心行业。这一领域的最大驱动力是消费化和大数据，这让我们的发展轨迹变得更加强劲。未来 5 年，全球云 IP 流量将增长四倍多，从 2014 年到 2019 年的复合年增长率将达到 33%，占数据中心总流量的 80% 以上。此外，86% 以上的工作负载将由云数据中心处理。随着快速变化的持续，整个数据中心的服务器计算和数据存储需求将继续大幅增长，从而导致数据中心原始设备制造商部署越来越多的服务器和存储设备。

资料来源思科 VNI 全球云指数，2016 年

 

就在几年前，企业还在争论是否已经准备好使用云技术。如今，这已不再是 "是否 "的问题，而是企业能从云服务中获得多少收益的问题。据估计，未来四年服务器处理器的出货量将以年均近 25% 的速度增长，总数将达到约 2,500 万台。例如，在去年出货的 1100 多万台服务器中，有 980 万台使用了x86 芯片组。2016 年第二季度，英特尔占 x86 服务器芯片出货量的 99.7%。云计算也在迫使硬件和软件领域的老牌企业发生变化。最近，IBM公布了其Power9芯片的新细节--这是该公司计划用于自家服务器的微处理器产品线的下一个新成员，而AMD也宣布了其用于服务器芯片的新Zen技术。以下是 IBM 去年发布的 Power 处理器官方路线图，看看AMD 的 Zen 微体系结构与其他服务器内核有何不同。随着数据服务器公司寻求在降低成本的同时提高功耗和性能，芯片制造商们也开始迎接挑战，想方设法在降低成本的同时提高设备的速度和功能。例如，GLOBALFOUNDRIES 先进的 14nm FinFET 技术（14LPP）具有极具竞争力的功耗和性能，芯片尺寸缩小了约 10%，因此支持从移动设备到服务器的各种产品，如AMD 和 IBM 的服务器芯片产品。GF 的 14nm FinFET 技术利用三维全耗尽式 FinFET 晶体管的优势，使芯片 x86 处理器的性能达到 3GHz 以上，与 28nm 块状 CMOS 相比，性能提高了 50%，总功耗降低了 65%，令人印象深刻。

资料来源2016 年 GF 技术大会

IBM 和 AMD 的公告，加上 GF的竞争性先进制程技术，对英特尔在服务器市场的霸主地位构成了新的挑战。在最近的战略调整中，IBM 将向其他硬件公司开放其 Power9 架构。因此，IBM Power9 处理器不仅瞄准了 HPC 和企业服务器市场，还为大数据分析、人工智能、认知计算和超云计算平台提供了解决方案。 今年夏天在硅谷的一场技术大会上，AMD通过其Zen核心的性能演示进行了正面比对，声称凭借重新设计的内存子系统，缓存带宽提升了5倍。总体而言，该核心在指令调度容量上提高了75%，在指令执行和发出能力上提升了50%。 随着云计算的兴起，谷歌、Facebook和亚马逊等大型服务提供商正转向基于系统级处理器的架构，并采用开源或自研应用程序。今年早些时候，谷歌宣布正与Rackspace合作，基于IBM新款Power9 CPU共同开发开放式服务器架构设计规范。与英伟达的合作也应有助于IBM的Power9在服务器及超级计算机领域获得更广泛的应用。 除了这两大服务器巨头，许多其他基于ARM处理器的芯片供应商和初创公司也在开发ARM服务器芯片，以进军云数据中心市场。 ARM估计，已有13家公司在其服务器及其他数据中心硬件芯片中 采用了其技术，这些 产品预计主要将在单路和双路服务器领域与英特尔的服务器芯片产品展开竞争。 服务器厂商及其他基于ARM的芯片供应商正瞄准英特尔在芯片领域的霸主地位，目标直指规模化扩展型数据中心的约120亿美元服务器市场。总体而言，未来几年内，这些处理器技术与新解决方案有望推动服务器芯片市场实现15%至25%的增长。

作者：费尔南多-瓜林

一点（或一个字节）历史 2006 年，我在 IBM 开始指导学生使用 Snap Circuits 时，我们正在寻找能够向学生传达电气工程师日常工作的创意活动。我们开始在 "工程师周 "访问当地学校时使用这些工具包，后来又扩展到暑期为女生举办的为期一周的夏令营。自 2008 年起，我将参与指导的范围扩大到了电气和电子工程师协会的电子器件学会 (EDS)，并在该组织的支持下，与许多工程师合作，通过一项名为 EDS-ETC（工程师展示科学：工程师与教师的联系）的全球指导计划来启发年轻人的思维。该计划于 2010 年正式推出，是在纽约州罗切斯特、博伊西和中哈德逊河谷分会志愿者的帮助下设计的。这些热心的志愿者与当地四年级至十二年级的科学教师合作进行了初步评估。在项目的第一阶段，向美国各分会提供了 Snap Circuits 套件。 此后不久，该计划扩展到全球各地的 EDS 分会，IEEE 所有地区都参与其中，当地 EDS 分会的学生成员也积极参与其中。现在，各分会获得免费工具包的唯一要求是提交一份计划，说明他们打算如何使用这些工具包。2015 年，9000 多名青年学生参加了世界各地的 130 多场活动

与众不同的工程

该计划的主要目标是使分会成员能够访问当地学校并举办活动，让青少年学生参与到电气工程领域中来。通过使用简单易用的 Snap Circuit Kits，学生们可以通过 "动手 "的方式学习电子电路知识，体验电子领域令人兴奋的创造性。我们希望鼓励他们将电气和电子工程作为自己的职业。这一多功能工具以及 EDS 志愿者的热情和专业知识已被用于展示多种应用，并激励青少年学生进入激动人心的电子设备领域。为了改变世界，我们需要从自己的社区和当地学校做起。我们需要与当地政府和工业界合作，激励下一代工程师和科学家努力解决我们在世界上面临的最紧迫的挑战--清洁水、风力/波浪/水力发电、光伏/太阳能电池、废物管理、地热、能源作物、能源采集、医疗保健等等。下一代工程师将有大量的工作要做。先进制造商开发并提供给客户的技术将塑造未来。我们每个人都需要贡献自己的力量，通过与年轻人分享我们的知识，让工程师的队伍不断壮大，从而确保我们的地球拥有光明的未来。今天就参与进来吧！向你的雇主了解现有的教育推广计划。组织一次创客嘉年华，或与当地教师和同事合作，启动一项指导计划。Snap Circuits 套件是让各年龄段学生参与其中的好方法。其他选择包括Raspberry Pi™、Arduino™等！单击此处了解有关 IEEE EDS-ETC 计划的更多信息并观看相关视频。

作者：戴夫-拉默斯

在 GLOBALFOUNDRIES 全耗尽型 SOI 技术宣称的所有数字中，我印象最深的是 39。这是制造 22 纳米全耗尽型 SOI 芯片所需的掩膜层数，该芯片有 8 层金属层。FDX™ 项目总监杰米-谢弗（Jamie Schaeffer）说，与之相比，采用 FinFET 晶体管的同类芯片需要 60 层掩膜。当然，FinFET 和 FD-SOI 技术之间的比较是不精确的。两种技术各有千秋。对于 FD-SOI，起始 SOI 晶圆的成本是块状晶圆的数倍。驱动电流也有差异。但考虑到多出的 21 层掩膜代表了多少个精细的鳍片创建蚀刻步骤，多少次通过昂贵的扫描仪。这样一来，FD-SOI 的成本优势就开始变得明显了，而这些优势在块状平面技术和 SOI 平面技术竞争时并不存在。

对连续性的关注

22FDX® 设计目前正在制作原型，2017 年第一季度将进行风险生产。最近宣布的 12FDX™ 技术将于 2019 年投入商业生产。VLSI Research Inc. 首席执行官 Dan Hutcheson对六家芯片公司、六家 EDA 和 IP 供应商以及两所大学的75 位决策者进行了调查，发现他们关注的问题之一是连续性。"调查中表达的问题之一是'有未来吗？他们希望确保 FD-SOI 技术有下一个节点"。Schaeffer 还强调了继承因素的重要性。"他说："整合了 22FDX 和 12FDX 的整个 FDX 路线图为 FinFET 提供了一条互补之路。不过，当我问到一个问题，暗示处理器和图形芯片仍将是 FinFET 领域的主要产品时，Schaeffer 略有不悦，因为 FDX 非常适合那些没有足够资源处理 FinFET 项目的设计团队。"他回答说："我们不是把它作为一项利基技术来做。"我们瞄准的是大批量生产的机会--收发器、WiFi、视觉处理和汽车。Schaeffer 说："我们打算在德累斯顿的 1 号工厂大量生产，并已从产能角度制定了计划。

GLOBALFOUNDRIES 22FDX 由欧洲最大的 300mm 工厂制造

收发器是 FDX 计划的关键。22FDX 晶体管的最大_Fmax为 325 GHz，能够满足新兴的 5G 蜂窝规范。Schaeffer 说，22FDX 和 12FDX 技术提供了 "将毫米波收发器与 ADC、DAC 和数字基带集成的独特机会。FinFET 可提供数字扩展，但无法提供毫米波频率所需的射频性能。在物联网市场，FDX 技术可支持集成了低功耗无线功能的微控制器 SoC。它还可用于基于新千兆位级 WiFi 标准的产品。而根据 5G 蜂窝标准的确定速度，以及它与未来辅助驾驶汽车的匹配程度，FDX 可能会在汽车领域大显身手。

模拟友好型

Hutcheson 说，在他进行VLSI Research 调查并与器件物理学家讨论 FinFET 和 SOI 晶体管的相对优点之前，他对 SOI 持怀疑态度。"当我们对设计工程师进行调查时，他们说就模拟而言，SOI 比 FinFET 好得多。ChipWorks（渥太华）公司高级研究员迪克-詹姆斯（Dick James）说，模拟设计人员依赖于调整晶体管宽度的能力。对于基于 FinFET 的电路，设计人员需要处理 "量化的晶体管宽度"，通过使用多个鳍片来调整晶体管宽度。"James说："有了平面晶体管，模拟设计人员就可以通过在任何地方放置更宽的晶体管来调整电路。关于功耗的争论也倾向于 SOI，James 说。有了埋入式氧化层（BOX），"理论上每个晶体管都可以被绝缘层包围，这有助于控制漏电和寄生。他说，背偏压还可以通过提高阈值电压和适当降低漏电来控制功率。关于块状 FinFET 与 SOI 技术优劣的争论已经持续了几十年，1998 年夏天，当 IBM 正式宣布将在其服务器处理器中采用 SOI 技术时，争论变得更加激烈。英特尔坚决支持其继续采用体硅技术，最终导致了 FinFET 的出现，在过去十年的大部分时间里，FinFET 一直占据着中心位置。现在，关于 FD-SOI 还是 FinFET 的争论--两者在当今技术领域的定位--达到了一个新的激烈程度，并将在市场上上演。

但为什么是 22？为什么不叫 FDX20？为什么是 12 纳米，而不是别人喜欢的 10 纳米？这又回到了生产成本问题上。Schaeffer 说，采用 22 纳米设计规则，单通道图案化就足够了。不需要双图案化。而在 12 纳米工艺中，双层图案化可以完成关键层的工作，无需三层或四层图案化。就是这样。FDX 有 39 个掩膜层，在低功耗条件下具有出色的载波频率，可作为 FinFET 的替代品，特别是在重视晶体管密度和良好射频性能的市场中。让竞争开始吧。

Foundry Files 特邀博客

本文原载于 2015 年 8 月 7 日的 《芯片内幕》，经 VLSI Research, Inc 授权在此刊载。 GLOBALFOUNDRIES 的 22FDX 是英特尔推出首个工作鳍式场效应晶体管工艺以来的首个全新工艺。您可能已经注意到我一段时间以来的一个疏忽。那就是多年来我从未多写关于 FD SOI 的文章。原因很简单。首先，我没有任何自己真正相信的正面言论。FD SOI 的问题在于，它唯一可销售的优势就是便宜。即便如此，这也是个问题，因为大公司并没有上钩--他们只想降低成本。即使成本更低，也没有一家无晶圆厂公司会把自己的未来寄托在降低晶圆成本上。新设计的前期 NRE 成本、上市时间的限制以及一旦失败所带来的后果，都压倒了廉价晶圆的承诺。千兆晶圆芯片制造商深知这一点，因此在他们的客户采取行动之前，他们不会轻举妄动。22FDX 的出现改变了这一切。22FDX 的最大优势在于能够通过软件控制晶体管的体偏压，在功耗和性能之间进行实时权衡。是的，在器件级可以进行实时功耗权衡，主要是通过打开和关闭主要功能块来实现。但据我所知，在有市场价值的工艺中，还从未在晶体管层面上实现过。如果能像他们所说的那样，22FDX 将是一场重大革命，对整个电子行业都将是颠覆性的。原因就在这里：想象一下，未来您可以设定电池的续航时间。现在，原始设备制造商能做的最好的事情就是在电量耗尽时关闭某些功能，比如苹果手表（Apple WATCH）就是这样做的。但有了 22FDX，你就有可能将手表设置为 "运行到晚上 9 点，我希望在那时摘下它"。然后，如果你愿意，可以将其改为晚些时候或在第二天重新设置。这样，手表就能根据您的典型使用情况，预测其功耗与性能的权衡，然后根据您当天的使用情况修改其性能。手机、笔记本电脑以及你能想到的任何移动电子产品都能以同样的方式工作。这多酷啊 这篇特邀文章由 VLSI Research Inc. 首席执行官兼董事长 Dan Hutcheson 撰写。Hutcheson 是半导体行业公认的权威人士，2012 年因其电子通讯《The Chip Insider®》、著作《Maxims of Hi-Tech 》以及对高管的多次采访 "为高管提供了巨大的战略和战术营销价值 "而荣获 SEMI 销售与营销卓越奖。丹在业界的公开作品包括为《科学美国人》（Scientific American）撰写的两篇创新性文章，通过展示科学家与生俱来的创新能力如何超越末日论者，对摩尔定律消亡的预测提出质疑；以及为美国半导体行业协会（SIA）撰写的一篇关于摩尔定律的历史和经济学的特邀文章。