晶圓代工廠(chǎng)格芯(Globalfoundries;GF)日前宣布其22納米(nm)全耗盡型絕緣上覆矽(FD-SOI)制程技術(shù)取得了36項(xiàng)設(shè)計(jì)訂單,其中有超過(guò)十幾項(xiàng)設(shè)計(jì)將會(huì)在今年出樣(tape-out)。另一方面,其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手三星(Samsung)則預(yù)計(jì)今年將采用其28nm FD-SOI制程出樣20余款芯片。
這些最新資料顯露出一個(gè)可喜的跡象是,F(xiàn)D-SOI最終獲得了作為低成本、低功耗鰭式場(chǎng)效電晶體(FinFET)制程替代方案的動(dòng)能。而在SOI聯(lián)盟(SOI Consortium)近日于美國(guó)加州舉行的年度活動(dòng)中,來(lái)自臺(tái)灣的IP供應(yīng)商——晶心科技(Andes Technology)宣布,今年7月將推出可執(zhí)行于Linux的32位元RISC- V核心。
VLSI Research執(zhí)行長(zhǎng)G. Dan Hutcheson對(duì)此表示,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)如今看好FD-SOI和FinFET將扮演著彼此互補(bǔ)的角色。
然而,Hutcheson說(shuō):「人們?nèi)匀徽J(rèn)為FD-SOI的生態(tài)系統(tǒng)薄弱,還需要更多的IP、更全面的設(shè)計(jì)流程,而且這是一種你必須十分清楚自己在做什么的技術(shù)?!顾傅氖遣捎没灼珘?body baising)技術(shù)控制功率的能力
繼意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、Verisilicon和新創(chuàng)公司Evaderis宣布在Globalfoundries的德國(guó)Dresden廠(chǎng)采用其22nm制造芯片后,Globalfoundries先前也宣布新創(chuàng)公司Arbe Robotics將使用其22nm FDX制程節(jié)點(diǎn)打造汽車(chē)?yán)走_(dá)芯片。有意思的是,在這幾家采用其22nm制程的客戶(hù)中,就有6家公司都打算制造加密貨幣芯片。
Globalfoundries目前正在其于中國(guó)成都的Fab 11廠(chǎng)進(jìn)行第一階段的無(wú)塵室裝機(jī)作業(yè),并計(jì)劃在今年年底前推出180/130nm制程。第二階段工作將在一年后導(dǎo)入其22nm FDX制程。一家中國(guó)晶圓供應(yīng)商表示,成都政府為了將FD-SOI帶進(jìn)該區(qū)而投資了數(shù)十億美元。
Globalfoundries RF部門(mén)主管Bami Bastani說(shuō):「我們正在打造中國(guó)最大的晶圓廠(chǎng)之一,更令人驚嘆的是許多事物在中國(guó)的進(jìn)展速度?!?/p>
同時(shí),三星正為恩智浦(NXP)量產(chǎn)采用其28nm FDS制程的i.MX RT處理器,據(jù)稱(chēng)該公司擁有最廣泛的FD-SOI應(yīng)用策略。
三星表示,其28nm FDS目前擁有成熟的產(chǎn)出以及不斷擴(kuò)展的客戶(hù)基礎(chǔ)(來(lái)源:Samsung)
恩智浦計(jì)劃采用三星的嵌入式MRAM,目前也已經(jīng)準(zhǔn)備好用于28nm節(jié)點(diǎn)。它還將在不同的芯片上導(dǎo)入一些基底偏壓技術(shù)。
恩智浦i.MX應(yīng)用處理器產(chǎn)品系列副總裁Ron Martino表示:「如果你不投資基底偏壓技術(shù),就無(wú)法取得市場(chǎng)主導(dǎo)地位?!?/p>
三星晶圓代工部門(mén)副總裁洪浩(Hong Hao)表示,針對(duì)28nm FDS制程,三星目前已推出了成熟的產(chǎn)品,而且有越來(lái)越多客戶(hù)準(zhǔn)備采用。他列舉其中包括DDR2-4、USB 2-3、PCIe Gen 2-4、Gigibit乙太網(wǎng)路、SATA Gen3以及MIPI M和D-PHY介面等逾12種經(jīng)驗(yàn)證的IP區(qū)塊(Block)清單。
這家韓國(guó)巨擘還提供了基底偏壓設(shè)計(jì)指南,目前符合車(chē)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的第1級(jí)(Grade 1)車(chē)用方案已經(jīng)到位,預(yù)計(jì)在今年年中之前就會(huì)推出Grade 2方案。
三星計(jì)劃明年稍晚量產(chǎn)18nm FDS,采用去年9月推出的早期設(shè)計(jì)套件,以使其性能提高24%、功耗降低38%,面積也縮減35%。而其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Globalfoundries的目標(biāo)是在2020年下半年于其Dresden晶圓廠(chǎng)推出12nm FDX節(jié)點(diǎn)。
晶心準(zhǔn)備推出Linux版RISC-V核心
去年12月,臺(tái)灣IP供應(yīng)商晶心科技(Andes technology)宣布其技術(shù)轉(zhuǎn)向新興的RISC-V架構(gòu)。晶心科技總經(jīng)理林志明在SOI聯(lián)盟年會(huì)上發(fā)表專(zhuān)題演說(shuō)時(shí)宣布,該公司將在今年7月推出基于RISC-V的Linux版N25核心。
晶心已經(jīng)與一家企業(yè)固態(tài)硬碟(SSD)供應(yīng)商簽約,在快閃記憶體控制器中采用其現(xiàn)有的N25核心執(zhí)行RTOS。此外,還有一家設(shè)計(jì)服務(wù)公司也與其簽約使用32位元核心,而其64位元衍生產(chǎn)品計(jì)劃也在開(kāi)發(fā)中。
許多RISC-V工程師長(zhǎng)久以來(lái)都希望能有一款可啟動(dòng)Linux的芯片。新創(chuàng)公司SiFive才剛開(kāi)始出樣采用這種自家芯片版本的開(kāi)發(fā)板。
晶心科技并希望透過(guò)其Copilot工具為其產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)差異化,協(xié)助使用者在其設(shè)計(jì)中添加自定義說(shuō)明。該公司最近還與兩家準(zhǔn)備采用其Linux核心的設(shè)計(jì)服務(wù)公司簽約。
迄今為止,晶心科技的財(cái)務(wù)表現(xiàn)并不起眼,但對(duì)于SoC設(shè)計(jì)影響顯著。2017年,晶心科技的營(yíng)收僅有900萬(wàn)美元,但該公司表示,在專(zhuān)利核心授權(quán)方面,去年就賣(mài)出了5.9億美元,至今也已經(jīng)累積銷(xiāo)售25億美元了。
而在制程方面,林志明看好FD-SOI的光罩成本較FinFET制程更低30%,而且還具有低功耗和支援RF的優(yōu)點(diǎn)。他指出晶心科技在2015年為Globalfoundries 22nm FDX設(shè)計(jì)了一款測(cè)試芯片,在模擬時(shí)的表現(xiàn)更優(yōu)于28nm ULP制程節(jié)點(diǎn)。
該IP供應(yīng)商目前正與業(yè)界伙伴展開(kāi)第一筆FD-SOI設(shè)計(jì)合作,但據(jù)稱(chēng)該客戶(hù)尚未簽署。
Sony則在FD-SOI道路上走得最遠(yuǎn)。2015年,Sony在ST量產(chǎn)了一款以28nm FD-SOI制造的GPS芯片,并用于多款智慧手表設(shè)計(jì)中,如今則更進(jìn)一步在該公司的Xperia耳塞設(shè)計(jì)中整合更多后續(xù)功能。
Sony半導(dǎo)體(Sony Semiconductor)物聯(lián)網(wǎng)部門(mén)總經(jīng)理Kenichi Nakano表示,第一款FD-SOI芯片就讓原有的設(shè)計(jì)功耗從6.3mW降至1.5mW。該公司并計(jì)劃在今年稍晚推出CatM和NB-IoT蜂巢式的芯片版本,目前已經(jīng)在開(kāi)發(fā)針對(duì)2019年的設(shè)計(jì)。
SOI晶圓供應(yīng)商Soitec執(zhí)行長(zhǎng)表示,該公司在三年前一度面臨破產(chǎn)的窘境。如今,Soitec正加速在新加坡建立新廠(chǎng)房,并計(jì)劃今年出貨多達(dá)60萬(wàn)片300毫米(mm)晶圓,以及更多用于智慧型手機(jī)RF前端和其他設(shè)計(jì)的200mm晶圓。
晶心科技將于今年7月發(fā)布其Linux版32位元N25 RISC-V核心(來(lái)源:Andes Technology)