格芯宣布成立全资子公司Avera Semi,提供定制ASIC解决方案

新公司充分利用无与伦比的技术传承,将复杂ASIC推向市场
 

其解决方案将专注于网络、数据中心、AI/ML和其他高性能智能系统
 

加利福尼亚州圣克拉拉,2018年11月1日 – 格芯今日宣布成立全资子公司Avera Semiconductor LLC,致力于为各种应用提供定制芯片解决方案。Avera Semi将充分利用与格芯的深厚联系,提供14/12nm以及更成熟技术的ASIC产品,同时为客户提供7nm及以下的新能力和替代代工工艺。
 

Avera Semi拥有无与伦比的ASIC专业知识传承,充分利用世界一流团队,在过去25年中完成了2,000多项复杂设计。Avera Semi拥有850多名员工,年收入超过5亿美元,14nm设计收入预计超过30亿美元,具有十分显著的优势,为客户在广泛的市场上开发产品,包括有线和无线网络、数据中心和存储、人工智能和机器学习,以及航空航天和国防。
 

新公司由Kevin O’Buckley领导,自格芯于2015年收购IBM微电子业务以来,他一直是ASIC业务的负责人。在此之前,他在IBM工作了近20年,担任过各种技术和管理领导职位。
 

O’Buckley表示:“现在是成立新公司,专注于提供定制ASIC解决方案的最好时机。随着数据流量和带宽需求的激增,下一代云和通信系统必须提供更高的性能,处理前所未有的复杂性。Avera Semi拥有专业知识与技术的完美结合,可帮助客户设计和构建性能卓越、高度优化的半导体解决方案。”
 

Arm基础设施业务部高级副总裁兼总经理Drew Henry表示:“Arm与Avera Semi构建的团队拥有悠久的合作历史,不断提升PPA和推出创新解决方案。随着计算需求的不断演进和多样化,我们期待将Arm Neoverse解决方案和物理设计IP与Avera的能力和技术相结合,为广泛的客户群提供独特的价值。”
 

Synopsys IP营销副总裁John Koeter表示:“Synopsys与格芯的悠久的合作历史使我们能够在一系列格芯工艺上提供具有高质量DesignWare IP的广泛产品组合。我们期待与Avera Semi延续过去的成功,为设计人员提供必要的IP,通过先进的FinFET工艺实现下一代高性能SoC设计。”

 

Avera Semi为客户提供各种功能,以实现端到端的芯片解决方案:
 

  • ASIC产品基于先进且经过验证的工艺技术(包括新建立的7nm晶圆厂合作关系)

  • 丰富的IP产品组合,包括高速SerDes、高性能嵌入式TCAM、ARM®内核以及经过性能和密度优化的嵌入式SRAM

  • 经过生产验证的全面设计方法,基于众多的一次成功结果,有助于降低开发成本并加快上市时间

  • 先进封装选项可增加带宽,消除I/O瓶颈,减少内存面积、延迟和功耗

  • 灵活的ASIC业务参与模式,使客户能够根据支持需求从经验丰富的芯片设计、方法、测试和封装团队补充内部资源
     

关于Avera Semi

Avera Semi提供专用集成电路(ASIC)半导体解决方案,为下一代网络、数据中心、机器学习、汽车以及航天和国防应用提供系统级差异化。公司成立于2018年,可持续为用户提供7纳米及以下的领先光刻技术,同时利用与格芯的紧密联系,在14/12纳米及更成熟的技术上提供ASIC产品。Avera Semi是格芯的全资子公司。欲了解更多信息,请访问avera.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

 

Netronome发布用于高级SoC设计的开放式Chiplet架构

高性能智能网络解决方案的领导者Netronome今天宣布了一个针对特定领域的加速器的开放架构,旨在大幅降低现代数据中心服务器、边缘计算和汽车应用所要求的急剧增长的硅开发成本。

Netronome 发布针对先进SoC设计的开放Chiplet架构

Netronome, a leader in high-performance intelligent networking solutions, today announced an open architecture for domain-specific accelerators designed to significantly reduce the burgeoning cost of…

格芯与成都合作伙伴调整成都合资公司战略

顺应格芯近期宣布的技术组合战略,将合资企业重心转变至满足中国市场高需求的差异化技术

 

中华人民共和国,成都20181026日——今日,格芯与成都合作伙伴签署了投资合作协议修正案。基于市场条件变化、格芯于近期宣布的重新专注于差异化解决方案,以及与潜在客户的商议,将取消对成熟工艺技术(180nm/130nm)的原项目一期投资。同时,将修订项目时间表,以更好地调整产能,满足基于中国的对差异化产品的需求包括格芯业界领先的22FDX技术。

凭借逾20亿美元的设计中标收入以及50多项客户设计,格芯的22FDX技术在汽车、5G连接以及物联网(IoT)等各种高速增长的应用领域内展示了其作为业界领先的功耗优化的芯片平台的吸引力。格芯的中国客户已开始在位于德国德累斯顿的格芯先进生产基地中采用这种技术包括7名客户超过8个产品进入生产爬坡的不同阶段。。

 

瑞芯微电子CEO励民表示:“我们和格芯合作已经很久了。 22FDX低功耗的特点使其非常适合我们的不同产品,比如安防、AI等。我们也期待22FDX落地在中国生产,这将为我们带来更多的便利。”

双方合作伙伴仍计划继续推进FDSOI生态系统建设,包括创建本地技术基础设施、引进更多IP供应商和EDA合作伙伴等,使成都成为FDX技术的重要中心并赋能本土市场的采用以及需求产生。

 

成都股东方认为:“此次格芯成都项目的调整变化为合作双方留出充分时间进行评估,以更准确地掌握中国市场需求,为未来新的产能规划和项目实质性启动做好前期准备”。

格芯CEO汤姆·嘉菲尔德(Tom Caulfield)表示:“作为全球规模最大、增长最快的半导体市场之一,中国是格芯高优先市场。FDX技术特别适合中国市场,我们将继续见证其在5GIoT以及边缘计算等极富吸引力的市场领域的巨大潜力。我们将与成都政府继续深化务实合作,坚定推动成都项目的实施,共同加快中国FDX技术生态系统和客户群的发展。”

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

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杨颖(Jessie Yang

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GLOBALFOUNDRIES和成都重新调整合资企业战略

根据GF最近宣布的技术组合转变,重新将合资公司的重点放在中国市场的高需求、差异化技术上。

 

中华人民共和国成都,2018年10月26日- GLOBALFOUNDRIES与成都市政府今天签署了一份投资合作协议的修正案。基于市场情况的变化,GF最近宣布重新关注差异化产品,以及与潜在客户的讨论,合作方决定绕过原来在主流工艺技术(180/130纳米)的第一阶段投资。 双方还同意对项目时间表进行调整,以更好地调整产能,满足中国对差异化产品的需求,包括GF的行业领先的22FDX®技术。

 

GF的22FDX技术在汽车、5G连接和物联网(IoT)等广泛的高增长应用中赢得了超过20亿美元的设计订单和50多项客户设计,显示出作为业界领先的功率优化芯片平台的吸引力。GF的中国客户正在德国德累斯顿的先进制造基地开始采用该技术,包括7家客户和超过9种处于不同制造阶段的产品。

 

"我们与GF有长期的合作关系,22FDX的低功耗非常适用于我们的各种产品,包括人工智能和安全,"Rockchip的首席执行官李敏说。"一旦我们达到合适的准备程度,我们期待着在离中国本土更近的地方加大生产力度"。

 

合作伙伴计划继续建立一个世界级的FD-SOI生态系统,包括建立本地技术基础设施,引进更多的IP供应商和EDA合作伙伴,使成都成为FDX的卓越中心。TM技术的卓越中心,从而促进本地市场的采用和需求的产生。

 

"作为GF和成都合资企业的战略合作伙伴,我们认为这次项目计划的调整是基于对快速变化的市场条件的认识,"成都股东表示。"目标是让双方有足够的时间更好地了解中国的需求情况,以便规划最佳产能和生产时间"。

 

"中国作为全球最大和增长最快的半导体市场之一,是GF的重中之重,"GF首席执行官Tom Caulfield说。"FDX技术特别适合中国市场,我们继续看到其在5G、物联网和边缘计算等有吸引力的领域的强大潜力。我们将与成都深化合作,共同加快FDX生态系统和中国客户群的发展。"

 

关于GF

GLOBALFOUNDRIES(GF)是一家领先的全方位代工企业,为一系列高增长市场提供真正与众不同的半导体技术。GF提供独特的设计、开发和制造服务组合,拥有一系列创新的IP和功能丰富的产品,包括FinFET、FDX™、RF和电源/模拟混合信号。GF的生产基地横跨三大洲,具有灵活性和敏捷性,能够满足全球客户的动态需求。GF为穆巴达拉投资公司所有。欲了解更多信息,请访问 globalfoundries.com。

 

加里-帕顿关注创新的新维度

作者:加里-达加斯丁作者:加里-达加斯丁

每当一家公司宣布重大战略转变和重组时,就像 GF 放弃 7nm FinFET 技术开发一样,可能会产生困惑、不确定性和误解,这是可以理解的。

消除这些担忧的最好办法就是客观地看待形势:汽车、物联网、移动和数据中心/无线基础设施市场对芯片的需求正在强劲增长。这为我们提供了许多新机遇,我们可以利用 GF 广泛的现有成熟技术组合,为这些市场量身定制,或使其与众不同。此外,这些领域的许多潜在客户都是初创企业或非传统企业,它们可以从 GF 不断扩大的服务范围中获益。因此,摆脱昂贵的 FinFET 规模扩张,让 GF 可以重新部署资源,更好地寻求这些机会。

加里-帕顿博士GF 首席技术官兼全球研究与开发高级副总裁在最近举行的 "全球研究与开发峰会 "上发表主题演讲,解释了这些行业动态,并讨论了 GF 的技术战略。 2018年全球半导体联盟(GSA)东部硅峰会 在纽约州萨拉托加斯普林斯举行的论坛上。随后,《铸造厂档案》(Foundry Files)采访了他,以了解更多信息。

FF:几十年来,电子技术的进步一直依赖于将晶体管做得更小,以提高集成电路的速度和处理能力。现在发生了什么变化?

加里:对于用于高性能计算的芯片而言,扩展仍有其存在价值,但在其他领域,随着扩展成本的攀升,遵循摩尔定律所带来的收益正在减少。但这并不意味着创新的终结。好消息是,现有技术现在已经非常强大,通过为其添加新功能并以各种方式进行组合,新的架构和计算方式已经成为可能。真正的转变正在发生,从通用计算方式转变为更加针对特定行业或领域的计算方式。

创新维度:创新正转向创造差异化的领先功能

FF: GF 是如何利用这一转变的?

加里: 非常成功,因为我们的大部分收入已经来自差异化产品。我们把支持我们一切工作的四大支柱称为 FDX、FinFET、射频和电源/模拟混合信号(AMS)技术。

我们的 FDX 技术专为当今对功耗敏感的应用而设计,具有较低的激活和待机功耗,以及所需的密度和性能。它具有无与伦比的射频性能,可实现始终在线的连接、低延迟和更高的数据传输率,从而帮助实现射频驱动的物联网。为物联网设计芯片的客户对此兴趣浓厚,尤其是物联网在未来几年将从支持 WiFi 转向支持射频。总体而言,今年我们将有大约 20 个 FDX 生产带,预计明年这一数字将翻一番。

在 FinFET 方面,我们正在重新调整我们的路线图,以便为未来几年采用该技术的下一波客户提供服务。我们已转移开发资源,通过提供一系列创新 IP 和功能,使我们的 14/12 纳米 FinFET 平台与客户更加相关。例如,针对新兴的企业、云和通信应用,我们正在开发具有超高安全性能的一次性和多次可编程(OTP/MTP)嵌入式非易失性存储器(eNVM)。它基于 GF 的物理不可检测和不可克隆电荷捕获技术,将使市场领先的安全解决方案成为可能。它们还将提供更高水平的 SoC 集成。我们的 NVM 解决方案无需额外的处理或屏蔽步骤,其密度是基于介质保险丝技术的类似 OTP 解决方案的两倍。

在射频领域,GF 拥有丰富的产品组合,这些产品与拟议的架构非常吻合,并在不断进步,以满足 5G 和其他要求。例如,射频 FDX 可实现窄带物联网的深度覆盖、海量连接和低功耗,而射频 FinFET 技术则可提供出色的扩展性和功耗。RFSOI 使客户能够为射频前端模块、相控阵和毫米波波束成形构建最先进的低噪声放大器/开关和控制功能集成。我们的各种基于 SiGe 的射频产品经过性能调整,适用于众多低功率和高功率应用,包括汽车雷达/激光雷达、基站、有线/光学/毫米波和相控阵通信。此外,客户正越来越多地使用我们基于 SiGe 和 CMOS 集成的产品,以取代过去用于蜂窝和 Wi-Fi 功率放大器的砷化镓工艺。

我们的 AMS 产品涵盖广泛的工艺节点(180-40 纳米)和电压(3-700 伏),为客户提供卓越的功能和价位选择。我们的 BCD/BCDLite 和高压 (HV) 技术基于 GF 的高效 HV CMOS 工艺,包括功率和 HV 晶体管、精密模拟无源器件和 NVM 存储器,适用于各种传统和新兴的移动、汽车、物联网和其他应用。

 

GF 功能丰富的差异化产品

FF:您在演讲中提到,先进的包装是 GF 强大的差异化优势。 怎么说?

Gary:GF的高性能、高性价比2.5D、3D和硅光子先进封装技术分别支持四大支柱,并直接面向5G、网络/基站、人工智能/ML和先进汽车解决方案等新兴应用。

例如,我们的 "硅孔"(TSV)技术非常适合于不同的用途,如射频应用的 TSV、功率放大器的接地 TSV 以及用于在射频芯片上堆叠天线和/或其他无源器件的隔离 TSV(以实现出色的信号完整性和/或显著减小移动前端模块的尺寸)。此外,在通过 2.5D 和 3D 晶粒堆叠实现时,TSV 可以通过将存储器移近逻辑来减少延迟和功耗。与传统的单片 2D 设计相比,晶粒堆叠可通过异构晶粒分区和功能重用带来显著的成本优势,例如利用堆叠封装架构将 I/O、逻辑和存储器功能分拆到更小、成本更低的晶粒中。

关于硅光子(SiPh)集成电路,我们拥有光纤连接和激光连接封装技术,这些技术将通过 GF 的硅光子代工厂提供。

我们一直在与主要的 OSAT 执行先进封装产品的资格认证。对于 3D 封装,我们将根据产品的热需求,在 OSAT 上支持多种热解决方案选项。我还想指出的是,我们已经为所有先进封装解决方案开发了测试技术,以帮助客户熟悉这些解决方案,加快项目进度。

FF:现在,GF已经不再从事超大规模CMOS的研究,您对GF的研究活动有何看法?

加里:首先,有一种观点认为我们完全专注于前沿研究,或者说只有前沿研究对我们来说才是真正重要的,但事实并非如此。我们进行研发的目的一直是为现有产品增加新功能、增加新性能、提高性能和/或降低成本。我们的 FinFET 技术就是一个很好的例子。首先,我们成功地在互连中集成了 MIM 电容器,使性能提高了 10%。随后,我们又开发了新的 IP 库,进一步提高了 5%。目前,我们正在增强这些成熟器件的射频功能,以迎接 5G 的推出。

有了通用基金的支点,我们的研究重点是更积极地使我们的成熟技术与众不同--实际上是创造这些技术的衍生品,从而实现新的应用,以应对我们一直在讨论的新机遇。

FF:这项工作将在哪里进行?

加里:我们在马耳他有一个大型研发团队,专注于差异化 CMOS 技术开发。我们在东菲什基尔(East Fishkill)的团队致力于硅光子学、射频和封装技术,这些都是我们的关键差异化领域。在新加坡,我们在 40 纳米及更大节点的差异化功率和射频技术方面持续开展大量研发工作,而伯灵顿则是我们开发业界领先的射频解决方案的地方。我们将继续与世界各地的大学合作,并参与行业研究联盟,如imecFraunhoferIME,研究一系列与我们认为的最佳市场机遇相一致的课题。

FF:最后有什么要说的吗?

加里:一个公司的好坏取决于它的员工,我为我们在全球范围内的工厂都能在第一时间为客户提供正确的分带服务而深感自豪。对于如此复杂的技术,要做到这一点并不容易,这也是对我们同事和工程师的才能、专业精神和勤奋的最好证明。

关于作者

加里-达加斯丁

加里-达加斯丁

Gary Dagastine 是一位作家,曾为《EE Times》、《Electronics Weekly》和许多专业媒体报道半导体行业。他是《Nanochip Fab Solutions》杂志的特约编辑,也是全球最具影响力的半导体技术会议 IEEE 国际电子器件会议 (IEDM) 的媒体关系总监。他最初就职于通用电气公司,为通用电气的电源、模拟和定制集成电路业务提供通信支持。Gary 毕业于纽约州斯克内克塔迪联合学院(Union College)。

 

Gary Patton:关注创新的新维度

作者: Gary Dagastine

每当一家公司宣布重大战略转变和重组时,市场上出现一些困惑、不确定和误解都是可以理解的,正如格芯宣布放弃7nm FinFET技术开发。

缓解这些担忧的最佳方法是客观看待事实:汽车、物联网、移动和数据中心/无线基础设施市场的芯片需求正在强劲增长。这为格芯开创了许多新机遇,通过针对这些市场进行量身定制或差异化,格芯可充分利用现有成熟技术的广泛组合。此外,这些领域的许多潜在客户是初创公司或非传统型公司,他们可以从格芯的服务产品扩充中受益。因此,放弃成本高昂的FinFET微缩投入,格芯可以重新部署其资源,以更好地抓住这些机遇。

最近,格芯全球研发部门的首席技术官兼副总裁Gary Patton博士参加纽约州萨拉托加温泉市的2018全球半导体联盟(GSA)硅峰会东部论坛,在主题演讲中阐释了行业动态并介绍了格芯的技术战略。随后,晶圆厂文件对他进行了详细采访。

FF:几十年来,电子器件的进步取决于不断缩小的晶体管尺寸,以提高集成电路的速度和处理能力。现在情况改变了吗?

Gary:微缩技术在高性能计算芯片领域中仍占有一席之地,但在其他领域,随着微缩成本不断增加,摩尔定律所带来的优势正在减少。但这并不意味着创新已经结束。好消息是,现有技术已经足够强大,通过添加新特性并以不同方式进行组合,有可能实现新的架构和计算方法。实际上,通用计算方法正转向特定行业或特定领域方法。

创新维度:创新正朝先进差异化特性创造方向转变

FF:格芯如何利用这种转变?

Gary:非常成功,我们的大部分收入来自差异化产品。支持我们一切业务行为的四大支柱是FDX、FinFET、射频和电源/模拟混合信号(AMS)技术。
我们的FDX技术专为当今的功耗敏感型应用而设计,既可提供低工作功耗和待机功耗,又可提供所需的密度和性能。它提供无与伦比的射频性能,可实现始终在线的连接、低延迟和更高的数据速率,从而帮助实现射频驱动的物联网。客户越来越关注物联网芯片设计,尤其物联网将在未来几年内从WiFi向射频转变。总的来说,今年我们有大约20个FDX生产流片,预计明年这个数字将翻一倍以上。

在FinFET方面,我们正在重新调整路线图,以便服务于未来几年采用该技术的下一波客户。通过一系列创新IP和特性,我们转变了开发资源,使14/12nm FinFET平台与客户建立更紧密的联系。例如,对于新兴企业、云和通信应用,我们正在开发一次性和多次可编程(OTP/MTP)嵌入式非易失性存储器(eNVM),以实现超高安全性能。该产品基于格芯物理上无法检测和不可克隆的电荷捕获技术,可实现市场领先的安全解决方案。该解决方案还将提供更高的SoC集成度。NVM解决方案无需额外的处理或屏蔽步骤,与基于介电熔丝技术的类似OTP解决方案相比,可提供双倍密度。

在射频方面,格芯拥有丰富的产品组合,可与建议的架构保持高度一致,并可继续发展以满足5G和其他要求。例如,RF FDX针对窄带物联网以实现深度覆盖、大规模连接和低功耗,而RF FinFET技术可提供出色的扩展和功耗性能。RFSOI使客户能够为射频前端模块、相控阵和毫米波波束成形构建先进的LNA/开关与控制功能的集成。我们的各种SiGe射频产品经过性能优化,适用于大量低功率和高功率应用,包括汽车雷达/激光雷达、基站、有线/光纤/毫米波通信和相控阵通信。顺带一提,客户越来越青睐我们基于SiGe的产品和CMOS集成,以取代传统上用于蜂窝和Wi-Fi功率放大器的GaAs工艺。

我们的AMS产品涵盖各种工艺节点(180-40nm)和电压(3-700V),为客户提供出色的功能和价位组合选择。BCD/BCDLite和高压(HV)技术基于格芯的高效HV CMOS工艺,包括电源和HV晶体管、精密模拟无源器件和NVM存储器,适用于各种传统和新兴的移动、汽车、物联网和其他应用。

格芯功能丰富的差异化产品

FF:您在演讲中提到先进封装是格芯强大的差异化优势。这是如何实现的?

Gary:格芯高性能、经济高效的2.5D、3D和硅光子学先进封装技术为四大支柱提供支持,直接面向新兴应用,如5G、网络/基站、AI/ML以及先进的汽车解决方案。

例如,我们的硅过孔(TSV)技术非常适合差异化应用,包括用于射频应用的TSV;用于功率放大器的接地TSV;用于射频芯片中堆叠天线和/或其他无源器件的隔离TSV(以获得出色的信号完整性和/或移动前端模块尺寸的显著减小)。此外,TSV通过2.5D和3D芯片堆叠实现,可使存储器更靠近逻辑器件,从而减少延迟和功耗。通过异构芯片分区和功能重复使用(例如,与传统的单芯片2D设计相比,使用堆叠封装架构可将I/O、逻辑和存储器功能分成尺寸更小、成本更低的芯片),芯片堆叠可提供显著的成本优势。

至于硅光子(SiPh) IC,我们将通过格芯的SiPh代工产品提供光纤连接和激光连接两种封装技术。

我们一直与主要OSAT合作完成先进封装产品的认证。针对3D封装,我们将根据产品热需求在OSAT端支持多种热解决方案选项,另外应指出,我们已经为所有先进封装解决方案开发了测试技术,以帮助客户熟悉这些方案并加快项目进展。

FF:格芯现已脱离CMOS极度微缩技术,公司目前的研究活动如何?

Gary:首先,有一种观点认为我们过去完全专注于前沿研究,或者说这是我们唯一关注的研究领域,事实并非如此。如何为现有产品带来新特性、增加新功能、提高性能和/或降低成本一直是我们的研发目标。FinFET技术就是一个很好的示例。首先,我们成功地在互连中集成了MIM电容,从而使性能提高10%。其次,我们开发了新的IP库,使性能进一步提高5%。目前,我们正在增强这些成熟器件的射频功能,准备5G的部署。
随着格芯的转型,研究重点将转向对成熟技术进行更积极的差异化(即创建衍生技术以实现新应用),以迎接我们一直在讨论的新机遇。

FF:这些研究工作将在哪里进行?

Gary:我们在马耳他拥有一个大型研发团队,专注于差异化CMOS技术的开发。东菲茨基尔的团队将致力于硅光子、射频和封装技术等差异化关键领域。新加坡方面正在进行40nm及以上节点的差异化电源和射频技术方研发,而伯灵顿正在开发业界领先的射频解决方案。我们将继续与世界各地的大学合作,参加各种相关主题(针对最佳市场机遇)的行业研究联盟,如imec、Fraunhofer和IME。

FF:您有什么结束语吗?

Gary:一流的公司离不开一流的员工,格芯全球晶圆厂客户流片一次成功率的出色表现让我自豪。在复杂的技术组合下实现这一目标绝非易事,这是员工和工程师才能、专业性和勤奋的证明。

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。

FD-SOI:身体偏差如何创造独特的差异化优势

作者: Manuel Sellier作者:曼努埃尔-塞利耶

全耗尽绝缘体上硅(FD-SOI)依赖于一种非常独特的基底,其层厚度可控制在原子尺度。FD-SOI 在功耗、性能、面积和成本权衡(PPAC)方面提供了卓越的晶体管性能,使得利用单一技术平台覆盖从低功耗到高性能的数字应用成为可能。FD-SOI 具有众多独特优势,包括近阈值供电能力、超低辐射灵敏度和极高的本征晶体管速度,可能是市场上速度最快的 RF-CMOS 技术。除这些优势外,FD-SOI 还是唯一可以通过体偏压动态完全控制晶体管阈值电压的 CMOS 技术(图 1)。

图 1:FD-SOI 横截面和体偏压原理。

为了解释为什么体偏压是一个改变游戏规则的功能,我们从它有助于解决的问题入手。在寻求更高能量效率的过程中,数字设计人员面临着两大挑战。第一个挑战与变化的影响有关,它改变了由极端变化情况(所谓的 "边角")定义的实际芯片规格。这往往会大大降低芯片的能效(参见图 2)。因此,为了优化能效,产品工程师通常会使用补偿技术(参见图 3)。最常见的补偿技术基于自适应电压缩放(AVS),即根据芯片的工艺中心调整电源电压水平。这种技术被广泛应用于手机的工艺补偿,但在汽车和物联网市场却面临着严重的局限性,因为它对可靠性有很大影响,难以实现有效的温度和老化补偿,而且对大多数设计公司来说,它涉及到新的特定设计技术。

图 2:变化对能效的影响原理。

图 3:补偿技术的原理。

第二个问题在于优化能耗。随着先进技术的发展,漏电功率很可能成为最需要解决的关键问题。正确平衡漏电水平和动态功率水平非常重要。然而,在大规模 CMOS 技术中,影响漏电的参数(Vth、栅极长度)大多是静态的,由工艺决定。因此,除了关闭电路的整个部分外,不存在自适应漏电优化的可能性。能量点,即动态功率和泄漏功率之间的平衡是固定的,无法动态改变。

通过对晶体管阈值电压的控制,体偏压就像一个控制旋钮,能够解决上述以能效为目标的设计人员所面临的大多数问题。

不仅可以非常有效地减少全局变化,而且最重要的是,设计人员在设计芯片时可以减少工艺、温度和老化方面的设计死角,并从综合开始提高功率-性能-面积(PPA)权衡。

图 4:基于身体偏差的流程补偿技术的影响。资料来源:Flatresse, ICICDT17

泄漏量与阈值电压呈指数关系,现在可以通过体偏压进行动态调节。通过同时调节适当的电源电压和体偏压,可以实现动态的能量优化。在额定 Vdd 电压下,能效提高了一倍,而在超低电压下,能效提高了 6 倍。

要在电路级有效实施体偏压,就必须修改目前仅利用电源电压的电源管理基础设施,以支持能够同时管理电源电压和体偏压的电源管理解决方案。

在过去两年中,Dolphin Integration 与 GF 合作推出了全球首个电源管理 IP 平台。该电源管理 IP 平台现已在 22FDX 中得到验证,包括一套一致的可配置稳压器、可扩展模块电源管理单元(又称 PMU 逻辑/ACU)、电源 IO 和岛选通以及电压监控器。

为了让 SoC 设计人员充分发挥 FD-SOI 在 SoC 上的 PPAC 潜力,两家公司目前正在探索扩展这一电源管理 IP 平台,以实现对电源和体偏压的动态控制。这一扩展电源管理 IP 平台将利用现有的体偏压解决方案,同时辅以应用优化的体偏压发生器和先进的监控技术(参见图 5)。

图 5:Dolphin 目前的电源管理基础设施和正在进行的包括身体偏置的项目。来源:F.Renoux, SOI Consortium Shanghai 2018.

市场上出现的这类解决方案推动了 FD-SOI 的价值主张,使其在低功耗和高能效应用方面优于任何其他技术的 PPA。更重要的是,体偏压交钥匙解决方案的出现大大降低了进入门槛,使从移动、物联网到汽车的所有参与者都能享受到 FD-SOI 的价值主张。

FD-SOI 的价值真正基于利用体偏压的能力,与现有技术相比,这是先进 CMOS 领域的一种完全颠覆性的方法。FD-SOI 改变了游戏规则,实现了数量级的功率效率提升。在 Dolphin Integration 等硅 IP 提供商的支持下,客户将可以利用新的功率/性能/可靠性管理基础架构,充分发挥该技术的优势,为物联网和汽车领域未来的性能标准铺平道路。

关于作者

曼努埃尔-塞利尔

曼努埃尔-塞利尔

Manuel Sellier是Soitec公司的产品营销经理,负责确定全耗尽型绝缘体上硅(FD-SOI)、光电子-SOI和成像器-SOI产品线的商业计划、营销策略和设计规范。在加入Soitec之前,他曾在意法半导体公司(STMicroelectronics)工作,最初担任数字设计师,负责高性能应用处理器的高级签收解决方案。他获得了先进金属氧化物半导体晶体管(FD-SOI 和鳍式场效应晶体管)建模和电路仿真方面的博士学位。他在多个工程领域拥有多项专利,并在期刊和国际会议上发表过多篇论文。

 

eMemory的OTP IP在GLOBALFOUNDRIES 22纳米FD-SOI工艺上获得认证

eMemory今天宣布,其一次性可编程(OTP)非易失性存储器IP--NeoFuse已通过GLOBALFOUNDRIES(GF)22FDX ® 22纳米全耗尽硅绝缘体(FD-SOI)工艺技术的认证。

eMemory的OTP IP已在格芯22nm FD-SOI工艺上通过认证

eMemory today announced that its one-time programmable (OTP) non-volatile memory IP, NeoFuse, has been qualified on GLOBALFOUNDRIES (GF) 22FDX ® 22nm Fully-Depleted Silicon On-Insulator (FD-SOI)…