因为还没有可见的终端产品能够证明其所谓的超低功耗,全耗尽型绝缘体上硅(FD-SOI)工艺一直在苦苦攻克半导体行业很多工程师的疑惑,比如:这项技术有什么好处?商业市场上有实际产品吗?它的真正优势是什么?终于,现在有一款真正的产品可以作为FD-SOI技术的证明——它就是中国智能手机品牌、产业链品牌小米华米新推出的智能手表Amazfit,其内置的芯片来自于日本主要制造商。
GPS芯片由索尼采用28nm FD-SOI工艺生产。
Amazfit售价1.0美元,配备一系列运动追踪传感器以及蓝牙低功耗4.0芯片、Wi-Fi无线芯片、GPS芯片、心率传感器和NFC;这款智能手表的独特之处在于其超长的电池寿命,据中国米网称,它可以每五天充电一次,或者开启GPS功能可以使用35小时。
这对索尼来说是一次胜利,对 FD-SOI 支持者来说更是一次更大的胜利;华米智能手表展示了该技术所声称的超低功耗特性。
华米新推出的Amazfit智能手表,法国晶圆制造商Soitec首席执行官Paul Boudre在接受EE Times采访时表示:“去年,业界对FD-SOI的讨论主要集中在该技术与另一种工艺技术FinFET之间的竞争; ”今年,业界对FD-SOI的讨论终于从理论工艺技术比较转向由产品和应用决定的技术竞争。
他指出,衡量FD-SOI的标准在于该技术能为终端产品带来的价值,即其实际的能源利用效益。
今年1月,索尼在日本东京举行的SOI产业联盟大会上宣布推出采用28nm FD-SOI工艺技术制造的新一代全球卫星导航系统(GNSS)芯片;随后在今年早些时候举行的国际固态电路会议(ISSCC)上,索尼的工程团队发表了一篇关于28nm FD-SOI工艺GNSS接收器的技术论文。
索尼在年度ISSCC上发表的GNSS接收芯片射频电路(图片来源:ISSCC) 索尼论文作者指出,GNSS是传感器处理器的基础。
至于为什么这个功能很难内置到可穿戴系统中,是因为目前 GNSS 接收器的功耗约为 10mW:“GNSS 接收器的低噪声 RF 需要很高的电源电压,导致非常高的功耗。
”能量消耗。
“索尼的设计工程师通过有效利用FD-SOI工艺开发的0.7V射频(RF)电路实现了技术突破;上个月,索尼还参加了在中国上海举办的FD-SOI论坛,讨论了公司的FD-SOI工艺GNSS接收器定型后,随着索尼完成FD-SOI工艺GPS/GNSS芯片的射频和逻辑电路设计,公司将继续跟踪定位的射频功耗,从6.3mW(上一代)开始。
芯片)已大幅降低至1.5mW,对中国市场的影响Soitec的Boudre指出,华米智能手表在开启GPS功能时的电池续航时间是竞品的2.5倍,从而证明了索尼的价值。
——SOI工艺技术在功耗/性能/成本方面的优势。
在此推动下,中国无晶圆厂芯片设计行业开始关注FD-SOI。
人们对芯片工艺设计的兴趣日益浓厚; Boudre预测,在未来12到18个月内:“我们将发现更多采用FD-SOI工艺设计和制造的芯片将出现在来自中国的终端产品中。
“此外,市场继续猜测中国纯晶圆代工厂上海华力微电子(Huali)可能开始提供FD-SOI技术;Boudre表示:“他们有机会这样做。
”而Boudre透露,华力并不是唯一一家向FD-SOI工艺靠拢的中国晶圆代工厂;一年前,Soitec与中国半导体硅材料供应商上海新傲科技联合宣布首批8英寸(mm)晶圆代工厂采用Soitec独家Smart Cut技术的SOI晶圆已在思茅上海工厂生产。
目前FD-SOI工艺的现状包括三星和格罗方德正在推动FD-SOI工艺代工,前者采用28纳米节点。
是22纳米;Boudre认为中国也会在FD-SOI工艺的推广中发挥重要作用:“当时Globalfoundries表示其FD-SOI工艺生产线已经有50个设计案例。
,这项技术已经触达了行业内每家芯片厂商。
“就在上个月,格罗方德宣布其继22FDX之后的下一代FD-SOI工艺12FDX已接近量产;12FDX号称可提供与10纳米FinFET工艺相媲美的性能,比10纳米FinFET工艺更好的功耗性能和更好的性能16纳米FinFET的客户预计将在今年上半年推出,正如Boudre所说,一些特定应用需要FinFET晶体管的高性能,但有许多连接设备需要高(RF)性能。
集成度和更高的灵活性、超低功耗和更低的成本,这是FinFET无法提供的。
近日,汽车视觉处理器芯片设计商Mobileye决定采用FinFET技术生产新一代EyeQ 5芯片(预计即将推出)。
2019年),但该公司此前一直委托意法半导体使用FD-SOI工艺生产所有EyeQ视觉处理器芯片,Boudre表示:“这件事很简单。
Mobileye去年就不得不决定工艺技术,但当时采用的是12nm FD-SOI工艺。
它还没有准备好,所以我们必须选择另一种工艺技术;所以流程开发蓝图非常重要。
他指出,法国技术研究机构CEA-Leti正在制定FD-SOI工艺的更长期技术蓝图,最近公布了10纳米FD-SOI工艺的“硅数据”。
该机构现拥有7nm节点FD-SOI工艺“建模数据”。