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SuVolta推出PowerShrink?平面CMOS平臺 有效降低集成電路功耗

SuVolta PowerShrink?低功耗平臺支持電壓調(diào)節(jié) 降低功耗50%以上并能保持IC性能
2011-06-08
作者:SuVolta公司

    2011年6月8日,,中國——SuVolta今天宣布推出 PowerShrink™低功耗平臺。該平臺可以有效降低CMOS集成電路2倍以上的功耗,,同時保持性能并提高良率,。SuVolta和富士通半導(dǎo)體有限公司(Fujitsu Semiconductor Limited)今天還共同宣布,,富士通已獲得授權(quán)使用SuVolta創(chuàng)新型PowerShrink™低功耗技術(shù)。
    該P(yáng)owerShrink低功耗平臺由SuVolta的Deeply Depleted Channel™ (DDC) CMOS晶體管技術(shù)以及充分利用DDC晶體管性能的DDC優(yōu)化電路和設(shè)計工藝組成,。該平臺可以使電源電壓降低30%以上,,可降低動態(tài)功耗一半以上,同時保持性能表現(xiàn),,并可減少80%以上的泄漏功耗,。這些優(yōu)勢廣泛適用的集成電路產(chǎn)品包括處理器,靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM),,以及對今天的移動產(chǎn)品起到關(guān)鍵作用的SoC等,。
    賽普拉斯半導(dǎo)體公司(Cypress Semiconductor)創(chuàng)始人、總裁,、首席執(zhí)行官及總監(jiān)T.J. Rodgers博士表示:“在當(dāng)今世界,,移動應(yīng)用日益占據(jù)主導(dǎo)地位,功耗和成本是半導(dǎo)體工藝技術(shù)向更小化發(fā)展的主要限制因素,。 SuVolta已研制出一種創(chuàng)新的方式可以顯著降低CMOS晶體管有源和泄漏功率,。通過緊縮閾值電壓的變異,同時保持在較低的電源電壓工作的性能,,SuVolta的平臺可延伸平面CMOS工藝和產(chǎn)品的使用壽命,,并避免使用其他昂貴、復(fù)雜技術(shù)的支持,,比如EUV光刻技術(shù),,F(xiàn)D-SOI以及FinFET元件等。此外,該技術(shù)可以使公司能夠保持和擴(kuò)大原本多年來累積開發(fā)出的IP模塊,。”
    SuVolta已經(jīng)展示了0.5伏以下的大型SRAM塊的運(yùn)行,,從而證實(shí)了DDC的晶體管能在VDD降低遠(yuǎn)超過30%的條件下維持電路功能。這一低于0.5伏的工作電壓是已報告的65納米CMOS技術(shù)中最低的之一,,并顯著低于使用傳統(tǒng)CMOS技術(shù)的典型SRAM的最低工作電壓(VDD-min)0.8伏,。
SuVolta 的Deeply Depleted Channel (DDC)晶體管技術(shù)
    控制能耗對于為集成電路產(chǎn)品添加功能,以及半導(dǎo)體工藝技術(shù)更小化起到重要的促進(jìn)作用,。SuVolta的Deeply Depleted Channel晶體管采用一種特殊的通道結(jié)構(gòu),,與傳統(tǒng)的晶體管技術(shù)相比,對于低功耗運(yùn)行具有明顯的益處,。通過減少50%的閾值電壓(VT)變異,,DDC晶體管可以實(shí)現(xiàn)30%或更多的電源電壓降低,同時保持相同的系統(tǒng)時鐘速度并減少整體泄漏,。通過增加通道的載流子遷移率,,DDC晶體管可以增加驅(qū)動電流(Ieff)10%以上。此外,,DDC的晶體管能夠大幅增加基底系數(shù),,從而通過基底偏壓(body biasing)來實(shí)現(xiàn)更加有效的閾值電壓管理。
    “直到現(xiàn)在,,有關(guān)半導(dǎo)體工藝技術(shù)的創(chuàng)新還主要集中在提高性能,,但半導(dǎo)體行業(yè)今天面臨的最大的問題不再是性能而是功耗。 SuVolta正致力于通過顯著減少晶體管閾值電壓變化以實(shí)現(xiàn)電源電壓降低來解決能耗問題”,,SuVotla公司首席技術(shù)官Scott Thompson博士表示,,“SuVolta的DDC亞微米技術(shù)通過限制隨機(jī)及其他來源的摻雜擾動,,解決了閾值電壓控制,,同時提高載流子遷移率并降低器件電容,以確保在低功耗下維持電路的速度,。”
便于采用 – 與現(xiàn)有的制造及設(shè)計流程相兼容
    SuVolta PowerShrink低功耗平臺與當(dāng)前的制造和設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施相兼容,。 SuVolta的DDC晶體管利用現(xiàn)有的CMOS設(shè)計規(guī)則和工藝流程,并能在現(xiàn)有的工廠進(jìn)行生產(chǎn),,因?yàn)樗⒉恍枰略O(shè)備或新材料,。SuVolta的PowerShrink平臺還支持傳統(tǒng)的設(shè)計工具和設(shè)計流程。
    SuVolta的電路和設(shè)計工藝?yán)肈DC晶體管的獨(dú)特性能優(yōu)勢,,進(jìn)一步降低功耗,,比傳統(tǒng)的晶體管更能有效管理VT 。調(diào)整基底偏壓可用來糾正系統(tǒng)制造的差異,,進(jìn)而進(jìn)一步降低VT的變化并提高測試良率,。動態(tài)基底偏壓可以用來降低溫度和老化的影響,并確保在低功耗運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)更加有效的電源模式。
    “功耗已成為限制各種移動設(shè)備功能的主要因素,,包括智能手機(jī),、平板電腦和筆記本電腦等”,SuVolta公司總裁兼首席執(zhí)行官Bruce McWilliams 博士表示,,“降低半導(dǎo)體的功耗對開發(fā)各類產(chǎn)品和應(yīng)用具有很多益處,,SuVolta很高興能為業(yè)界提供這樣一個技術(shù)平臺,促進(jìn)持續(xù)發(fā)展平面CMOS技術(shù)的可能性,。”
 

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