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瞄準超低功耗IoT Globalfoundries擁抱FD-SOI製程

上網時間: 2015年10月08日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:IoT  超低功耗  FD-SOI  FinFET  FD-SOI 

半導體晶圓代工公司格羅方德(Globalfoundries)日前開發出支援4種技術製程的22nm FD-SOI平台,以滿足新一代物聯網(IoT)裝置的超低功耗要求——這主要來自於該公司與意法半導體(STMicroelectronics)在2012年所簽署的一項授權協議。不過,那是在Globalfoundries執行長Sanjay Jha於2014年初開始掌舵以前的事了。

對於Globalfoundries來說,一開始的計劃是作為ST 28nm FD-SOI製程的授權代工廠。而當三星(Samsung)同意接手這項代工業務後,Globalfoundries開始投入自有的工程專業知識,研發基於22nm節點的4種不同製程技術,瞄準僅次於目前最先進的14nm FinFET製程所支援的應用。

Globalfoundries執行長Sanjay Jha
Globalfoundries執行長Sanjay Jha

Sanjay Jha曾經是摩托羅拉行動公司(Motorola Mobility)執行長——如今這家公司已經是Google的一部份了——以及高通公司(Qualcomm)營運長。最近,他接受歐洲版《EE Times》記者專訪,談到了Globalfoundries為什麼選擇在這個時候擁抱FD-SOI。

「在28nm以後,摩爾定律(Moore's Law)將面臨諸多挑戰,而業界則面臨選擇:鰭式場效電晶體(FinFET)或全耗盡型絕緣上覆矽(FD-SOI)。我們在美國的晶圓廠已經擁有14nm FinFET,而在收購IBM Microelectronics後,我們也即將取得7nm。FinFET十分適合高成本、大量產且高性能的應用,但目前在IoT與行動領域中有許多應用都要求更低功耗。」

那麼,Globalfoundries為什麼不早一點推出28nm FD-SOI的產品組合?

Jha指出:「22nm製程克服了在28nm遭遇到的一些挑戰。電晶體的性能更好,尺寸微縮了20%,讓我們得以彌補基板的成本增加。這意味著我們能以等同於28nm[另類FD-SOI]的成本,提供更好的性能。」

SOI晶片的成本較一般晶片更高,可能就是一般經常用於解釋為什麼英特爾與台積電(TSMC)對FinFET情有獨鍾而不願使用FD-SOI途徑的原因之一。

電晶體的動態控制

此外,Globalfoundries還善加利用讓FD-SOI反向偏置以改變電晶體閾值電壓與性能特色的可能性,甚至讓客戶動態調整使用這些特性。這並不是利用FinFET結構所能輕易實現的。

Jha指出的第二個原因是市場與客戶需求不斷變化。他說:「28nm在三年前還是相當先進的製程。當時我們並未看到對於28nm FD-SOI的市場需求。如今需求的確浮現了,因此必須再進一步微縮製程,因為市場已經持續向前進展了。」

Jha指出,入門級與中階手機應用都不需要最高性能,但對於電源效率仍十分敏感。同樣地,許多IoT應用只需要非常少的原始處理能力,但必須大幅降低功耗。「目前的市場走勢就是超低功耗。例如智慧手錶通常每天都必須充電一次,但我們認為,透過Globalfoundries的技術,可以使智慧手錶的電池續航力提高4倍。」

(下一頁繼續:與歐洲關係密不可分)


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