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EDA/IP  

歡迎來到「超級矽時代」!

上網時間: 2007年02月26日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:SiGe  SOI  半導體製程    電感器 

美商亞德諾(ADI)類比技術部門副總裁Lewis Counts表示,隨著IC採用鍺(SiGe)和絕緣上覆矽(SOI)等其它材料進行製造,半導體產業在過去10年已進入“超級矽時代(super-silicon)”,僅矽一種材料已不能完全滿足電子產業的需求。

Counts在日前的國際固態電路會議(ISSCC)上發表主題演講時表示:「我認為在過去10年之中,我們已進入超級矽時代。」Counts特別表揚在1950年代發明了平面製程(planar process)、來自Fairchild的Jean Hoerni和他的同事,稱之為「20世紀意義最重大的成就之一」,並稱其奠定了矽作為電子產業中關鍵材料的地位。

但Counts也指出,最近幾年出現了更加複雜的製程,以滿足更高的系統要求。他說,今天需要從SiGe BiCMOS一直到100V DMOS (double-diffused metal oxide semiconductor)的各種製程,以提供許多系統更佳的支援。

Counts表示,其它新型結構和材料可能進入半導體製造領域,將把元件性能提升到目前無法想像的高度:「在不降低類比和混合訊號元件的動態範圍情況下,我們能否繼續改善速度和性能?我認為我們能夠做到這點,但必須對元件的結構進行根本性的改變。」

Counts認為類比/混合訊號晶片設計面臨五大挑戰:動態範圍(dynamic range)、頻寬(bandwidth)、絕對值(absolutes即電壓、電流、速度和絕對溫度)、功率(power efficiency)和複雜性(complexity)。他說,類比與數位設計之間的界線趨於模糊,但二者仍然保持區別而且屬於不同領域:「但在最高層次上,設計就是設計。」

Counts還談及把多個射頻整合在手機之中所面臨的挑戰,估計未來的手機將至少含有六種無線技術,支援Wi-Fi、Bluetooth、WiBree、UWB、WiMax、NFC和RFID等通訊標準。他說,這將在技術方面遇到挑戰,商業前景也會遇到麻煩,因為要想成功地把這些技術整合在一起,同時必須把成本和功耗控制在最低水準。

Counts表示,未來的可攜式設備將會包含多種功能,並期望功耗更低,不過設計師不會願意為每種無線技術設立多個天線,但將會需要某種形式的自適應性天線(adaptive antenna)。他猜測這種自適應性天線也許是一種MEMS開關。

Counts並認為電晶體將在無線電設計中快速取代電感器(inductors);他表示,電感器在無線電設計中的應用可回溯到其發明人Guglielmo Marconi,不過該種元件佔用太多空間,也對設備的小型化形成障礙。因此在1980年代,電晶體開始取代電感器;不過電感器在無線電設計中還未完全消失,因為以電感器為基礎的振盪器電路所需的功耗較小。

(參考原文:Welcome to the 'super-silicon era,' says keynoter)

(Dylan McGrath)




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