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不止于功耗、性能评估FD-SOI工艺_金猪娱乐官网

时间:2020-11-13
本文摘要:在恩智浦公司大受欢迎、得到普遍推广应用的i.MX平台上,最近一代没有能效和全部功能的应用处理器使用28nmFD-SOI工艺生产。新的i.MX7系列使用32位ARMv7-A核心,主要面向能效很重要的标准化嵌入式应用程序、电子阅读器、医疗保健、可穿戴性和物联网市场。那个新的i.MX8系列使用64位ARMv8-A核心,主要面向汽车应用,特别是驾驶员信息系统、高性能标准化嵌入式应用和高级图形应用。

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在恩智浦公司大受欢迎、得到普遍推广应用的i.MX平台上,最近一代没有能效和全部功能的应用处理器使用28nmFD-SOI工艺生产。新的i.MX7系列使用32位ARMv7-A核心,主要面向能效很重要的标准化嵌入式应用程序、电子阅读器、医疗保健、可穿戴性和物联网市场。那个新的i.MX8系列使用64位ARMv8-A核心,主要面向汽车应用,特别是驾驶员信息系统、高性能标准化嵌入式应用和高级图形应用。自从弗里卡尔2001年第一次推出i.MX产品线以来,至今已销售了6代产品,i.MXSoC的总出货量已经达到2亿个。

今天,这些SoC部署在3500多万辆汽车上,不仅是电子阅读器市场的领导者,而且广泛应用于标准化的嵌入式应用。但是,i.MX7和i.MX8产品线与对象市场领域相比明显的变化很多,需要高性能自然,但这次i.MX7和i.MX8将重点放在电力效率上。为什么要转移到FD-SOI进程? 芯片生产的重点总有一天是成本。从28nmHKMG过程切换到14nmFinFET过程不会降低50%的成本。

这个成本有一点吗? FinFET可以构筑令人印象深刻的性能数据,但在面向物联网、嵌入式设备、汽车的处理器上的应用中,除了关注性能数据以外,还必须考虑什么时候需要高性能,其使用方法是什么。什么时候必须最考虑节约能源的效果? RF和仿真特性是如何构建的? 芯片在什么样的环境条件下不工作? 整体的生产风险是多少? 其实,恩智浦和以前的飞思卡尔公司在SOI有非常渊博的专业知识。在过去10年里,飞思卡尔多次基于部分消费SOI工艺开发了20多个处理器,恩智浦是在低电压应用中依然开展SOI技术的先驱,享受着基于几十个SOI工艺的产品线。

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因此,我们大家都正确地认为SOI如何协助我们在功耗和性能之间取得战略平衡。FD-SOI是最近在SOI技术中应用的技术,这次的设计工艺与基板CMOS工艺完全相同,但可以使用超薄SOI晶片。另外,还具有胜偏等其他优点。在总结了新i.MX处理器必须考虑的所有因素之后,FD-SOI似乎非常适合这个新处理器。

FD-SOI :为功耗、性能而设计,这是我们设计师应对FD-SOI大幅变化的市场需求带来的工程课题的正确解决方案,理由如下。在功耗方面,可以减少供电电压(vdd )。这样既可以保持一定程度的优良性能,又可以减少功耗。

通过添加FD-SOI上没有的(FinFET上没有的)动态偏置技术(反向偏置提高了性能,偏置胜偏置降低了漏电流),可以构建相当大的工作范围。大幅减少漏电,通过偏置胜偏置(RBB ),可以在非常低的电压和长的温度范围内构筑优异的功耗性能特性。

这对物联网产品来说特别重要。物联网产品的应用场景是因为短时间的高性能应用程序应用于活动后,长时间处于非常低功耗的静态模式。

我们可以通过反向偏压(FBB )技术应对这些高性能拒绝,同时我们可以动态地执行反向偏压技术,因此可以在线动态地登记物联网产品的规格,以满足变化的动作阻抗市场的需要。物联网设备一般不具备很多模拟和射频组件,不能像芯片的数字组件那样构筑工艺尺寸的等规模削减。

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另外,模拟和射频组件对电压变化非常脆弱。另外,一个非常重要的拒绝是数字组件部分承受很大的负荷,对于突然的信号电源操作者,芯片模拟和射频组件部分会受到数字部分的影响。

我们的仿真/射频设计工程师考虑的主要因素包括增益、规定、多变性、噪音、功耗和抵抗力。迄今为止,他们为了超越这些排斥而被用于专业技术,但现在有了FD-SOI技术,他们的工作变得更简单,可以构筑更优异的模拟性能。


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