ISSCC2011:平面型體硅技術仍將是22/20nm節點主流 Intel保持緘默
經過一輪唇槍舌劍之后，大牌芯片廠商們終于對邏輯芯片產品22/20nm節點制程的有關問題達成了較為一致的意見。在剛剛舉行的2011年國際固態電路會議 (ISSCC2011)上，IBM,臺積電，Globalfoundries等廠商均表示將繼續在22/20nm節點制程應用平面結構的體硅晶體管工藝。 換句話說，在22/20nm制程節點，沒有哪一家代工大廠會大規模采用FinFET，全耗盡型SOI(FDSOI)或者多柵型晶體管。不過固態電路協會的 另外一位重要成員Intel則繼續保持沉默，對其22/20nm節點計劃采用哪種技術守口如瓶。
不過，這次會議依然給我們帶來了一些驚喜。比如所有的廠商均認同在22/20nm節點會啟用銅互聯層，超低介電常數互聯層電介質(Low-k)以及HKMG柵這三種技術。另外，光刻技術方面，22/20nm節點主要幾家芯片廠商也將繼續使用基于193nm液浸式光刻系統的雙重成像（double patterning）技術。
之所以繼續使用193nm液浸式光刻系統，是由于廠商們預計極紫外光刻(EUV)系統在各廠商準備轉向22/20nm節點的時間點時發展的還不夠成熟.荷蘭ASML公司最近才剛剛賣出了一臺試產型的EUV光刻機，據稱這臺光刻機的買主是三星公司。EUV光刻機的產出量仍然很低，而且設備的售價也是天文級數字。
Intel高管Mark Bohr在一次訪談中曾表示：“EUV技術還在發展進步，所以現在還沒到它發威的時候�！�
毫無疑問，將邏輯芯片的制程推進到22/20nm節點是一個挑戰。除了需要解決光刻技術，high-k絕緣層技術，功耗等方面的技術問題之外，成本控制和器件的性能一致性也是需要解決的問題。
Bohr認為，原本分離開的芯片設計和芯片制造團隊現在必須更緊密地合作，必須抱有“共同改進”的理念，而這種理念必須在研發的早期階段便開始貫徹執行。
現在Globalfoundries, IBM, Intel，臺積電還有三星總算透出了一點有關22/20nm制程的口風.目前，高端芯片廠商制作32/28nm制程產品所用的晶體管結構技術仍然基于傳統的體硅和平面型晶體管技術，這種技術已經被廠商使用了多年，大家對這種技術都非常了解，而且使用這種技術制造產品的成本和風險也最小。
不過有人認為要進步到22nm乃至16nm節點，就必須拋棄這種傳統的技術，而其可能的繼任者則人選頗多，包括FDSOI,FinFET，多柵晶體管，III-V族溝道材料晶體管等等。部分廠商則正在竭力推進其中的一種技術，期望能在下一代晶體管技術的競賽中取得先機，比如不久前SOI技術聯盟便宣稱已經在全耗盡型晶體管(FDSOI)技術方面取得了更多進展。該聯盟的成員包括ARM,IBM,意法半導體，法國Soitec和CEA-Leti等，他們宣稱這項技術可以用在20nm及更高級節點制程的移動或消費類電子設備上。
不過，現在連IBM也承認22/20nm節點的主力仍然是平面型結構的體硅CMOS技術，IBM的高管Ghavam Shahidi在這次會上表示，FDSOI“在22/20nm節點啟動時仍準備不足。”
而IBM芯片制造技術聯盟中的另一個重要成員三星則最近公布了其20nm制程技術的有關消息，這種制程技術也是基于平面型體硅CMOS。
Globalfoundries主管技術的副總裁Bill Liu也在會上列出了他們在22/20nm節點會采用的幾種技術，包括：HKMG柵極，配合雙重成像技術的193nm液浸式光刻技術，硅應變技術等等。
另外，正如我們之前所報道的那樣，盡管IBM芯片制造技術聯盟的成員在32/28nm節點主推基于Gatefirst工藝的HKMG技術，但是到20nm節點，聯盟的成員將集體轉向Intel主導的gatelast技術。該聯盟的成員包括有 AMD,Globalfoundries,三星等廠商，具有諷刺意味的是，這些廠商目前還在竭力宣傳gatefirst的優越性。而以Intel和臺積電為代表的其它廠商則使用的是gatelast工藝。
另外，Liu還表示22/20nm節點最主要的挑戰是功耗控制和光刻技術有關的兩大難題，他表示：“在22nm節點，光刻技術將成為決定成敗的重要因素。因為193nm液浸式光刻技術與雙重成像的結合將迫使芯片產商對芯片設計準則設置更多的限制�！�
而臺積電負責主管20nm制程開發的高管則認為功耗和產品的靈活性是主要的挑戰，他說：“功耗方面的限制使器件的Vcc電壓值不斷減小，但是由此則造成了器件性能一致性方面的問題�！�
附1：
這次，ROHM與集團公司OKI半導體集中綜合實力，聯合開發出以美國英特爾®公司嵌入式處理器「英特爾® 凌動™ 處理器 E600系列」為應用對象的芯片組所包括的3種IC—電源管理IC(PMIC)、時鐘發生器IC(CGIC)、Input/Output Hub。
「英特爾® 凌動™ 處理器 E600系列」即英特爾®公司開發的嵌入式處理器，是面向通用嵌入CPU電路板、產業機器、車載個人信息與娛樂設備、WEB關聯式IP多媒體電話，具有業界最高性能的CISC處理器。
ROHM在本公司的模擬/線性技術方面已開發出PMIC/CGIC而取得很大實績，而OKI半導體在邏輯技術方面也掌握有高超的技術，這次作為集團公司開發成功芯片組使「英特爾® 凌動™ 處理器 E600系列」的性能得到最大限度的發揮。
|
| 另外，由于集團公司可以對最終用戶給予全面的支持，因而能夠縮短系統設計過程、能夠按用戶要求進行匹配等等，可以提供其他公司所沒有的附加值。
|
![]() | - 對早期發現問題所在的支持
- 對電路圖與PCB檢查的支持
- 對開發各種OS裝置驅動器的支持
ROHM與集團公司OKI半導體開發出同時安裝有「英特爾® 凌動™ 處理器 E600系列 」和芯片組的參考電路板「GOJYO」。
以此「GOJYO」為基礎可在ROHM集團對用戶的電路和PCB進行總體評價。
具有豐富經驗的本公司工程師將按規定給予用戶適當的建議和支持。
|
車載個人信息與娛樂設備用IOH / ML7213 | IP多媒體電話用IOH / ML7223(V)
Input/Output Hub「ML7213/7223(V)」是使PCI Express與 英特爾® 凌動™ 處理器 E600系列 相連接的IOH Hub。它集成了USB、SATA、SD Host、視頻輸入、UART、I2S等各種IO，為車載個人信息與娛樂設備，以及帶有IP可視電話功能的Internet連接通信終端設備等備齊了最佳產品。
|
車載個人信息與娛樂設備用IOH / ML7213 | 特點 | - 英特爾® 凌動™ 處理器與PCle、SDVO連接
- 無需增添IC即可獲得2畫面輸出
- 可以處理10ch以上的立體聲聲頻信號
|
|
| 功能塊 |
|
[url=][/url]
IP多媒體電話用IOH / ML7223(V) | 特點 | - 英特爾® 凌動™ 處理器與PCle連接
- 裝載有回波/噪聲消除功能
- 用硬件支持IP Sec
|
|
| 功能塊 |
|
電源管理LSI「BD9591MWV/BD9594MWV」是為系統的主要部件CPU/IOH or PCH/時鐘LSI/DDR2存儲器供給電源、內置有復雜的電源時序控制器的系統電源IC。只要用１塊這種電源IC，無需特別的電源控制IC便可簡單地為「英特爾® 凌動™ 處理器 E600系列」的平臺構筑最佳的系統電源和環境。
|
| 特點 | - 內置有以往要用微控制器等來處理的、復雜的電源ON/OFF時序，
減輕了用戶的設計負擔。 - 依靠最適合系統的、省時省力的電源設計實現了只有1個外接FET的小型化。
- 與BU7335MWV系列的CGIC相組合以支持平臺。
|
|
| 功能塊(BD9594MWV) |
|
| Channel | Rail name | Source
[V] | Iomax
[mA] | S4/S5 | S3 | S0 | | CPU | DC/DC1 | V3P3_A | 3.3 | 10000 | ON | ON | ON | | SW2 | V3P3 | 3.3 | 10 | OFF | ON | ON | | SW1 | V3P3_S | 3.3 | 200 | OFF | OFF | ON | | DC/DC2 | V1P8 | 1.8 | 2400 | OFF | ON | ON | | SW6 | V1P8_S | 1.8 | 570 | OFF | OFF | ON | | LDO5 | V1P5_S | 1.5 | 120 | OFF | OFF | ON | | LDO4 | V1P25_S | 1.25 | 7 | OFF | OFF | ON | | LDO3 | V1P05 | 1.05 | 100 | OFF | ON | ON | | DC/DC3 | V1P05_S | 1.05 | 3400 | OFF | OFF | ON | | VTT | V0P9_S | 0.9 | 200 | OFF | OFF | ON | | DC/DC4 | VCC_S | 0.75-0.90 | 3500 | OFF | OFF | ON | | DC/DC5 | VNN_S | 0.75-0.90 | 1600 | OFF | OFF | ON | | PCH | LDO1 | IO_PLA_2.5V | 2.5 | 21 | ON | ON | ON | | SW3 | IO_PLA_3.3V | 3.3 | 40 | ON | ON | ON | | SW4 | IO_PLB_3.3V | 3.3 | 280 | OFF | ON | ON | | SW5 | IO_PLC_3.3V | 3.3 | 30 | OFF | OFF | ON | | LDO7 | USB_VDD_1.2V | 1.2 | 140 | OFF | ON | ON | | LDO8 | PCIE/SATA_1.2V | 1.2 | 400 | OFF | OFF | ON | | LDO2 | VDDCORE_1.2V | 1.2 | 100 | ON | ON | ON | | LDO6 | VDDCORE_1.22V | 1.22 | 550 | OFF | ON |
時鐘發生器IC「BU7335MWV」采用ROHM獨創的、頻率精度高的PLL技術(專利技術)，并且為解決EMI問題而添加了SS(Spread Spectrum)技術，是可以構成對「英特爾® 凌動™ 處理器 E600系列」的平臺而言最佳的單芯片時鐘系統的IC。它內置有CPU(3線)以及PCIe、SATA、Graphic(1線)、USB等芯片組所需的全部時鐘�？梢岳肈9591MWV/BD9594MWV發出的控制信號進行時序控制。
|
| 特長 | - 將5chPLL單芯片化，生成所需的全部時鐘。
實現符合CK505規格的低Jitter時鐘。 - 內置SpreadSpectrum功能。
有助于降低裝置的EMI噪聲。 - 與BD9594MWV/BD9591MWV系列的PMIC相組合
以支持平臺。
|
|
| 功能塊(BU7335MWV) |
|
| Function | Wave Form | Spread
Spectrum | BU7335MWV
Output Clocks | | CPU | Processor | 0.8V differential | ○ | 100MHz/83.33MHz | | Processor | 0.8V differential | ○ | 100MHz/83.33MHz | | PCI Express | 0.8V differential | ○ | 100MHz | | Display & Audio | 0.8V differential | - | 96.00MHz | | Timers & HPET | 3.3V differential | - | 14.318182MHz | | PCH | PCI Express | 0.8V differential | ○ | 100MHz | | SATA | 0.8V differential | ○ | 100MHz/75MHz | | Ether | 3.3V differential | - | 25MHz | | System | 3.3V differential | - | 48MHz | | Option0 | MCLK | 3.3V differential | - | 12.288MHz | | Option1 | ITP Header | 0.8V differential | ○ | 100MHz/83.33MHz | | Option2 | PCI Express | 0.8V differential | ○ | 100MHz | | Option3 | PCI Express | 0.8V differential | ○ | 100MHz | | Option4 | PCI Express | 0.8V differential | ○ | 100MHz |
這次，ROHM與OKI半導體準備了可在短期間內高效地進行系統設計的，裝載有PMIC、CGIC和IOH or PCH的「英特爾® 凌動™ 處理器 E600系列」平臺的參考電路板/開發工具箱。由于安裝有SATA/USB×2條/Audio/Ethernet/Micro-SD的接口和5英寸LCD顯示器，OS與Linux(Fedra ver.10)兼容，所以只要連接上外圍電路就可以對系統進行全面評價。
|
| 有完備的開發與評價工具，一開始也就放心了 |
| |
|
| 其他工具 | 電源管理IC BD9594MWV/BD9591MWV
- DataSheet
- Technical Note
- Platform design guide
- Sighting reportetc
| 時鐘發生器IC BU7335MWV
- DataSheet
- Technical Note
- Platform design guide
- IBIS Data
- etc
| GOJYO 參考電路板
- Parts List
- Schematic
- Sighting report
- etc
| FAQ
|
| 這么方便！ | - 請對英特爾®公司嵌入式「英特爾® 凌動™ 處理器 E600系列」平臺的性能加以確認。
- 如果用戶在開始開發電路板時用它作為參考，那將有助于大大縮短調試時間。
- 用戶可在自行開發軟件驅動器時使用。
| 即使是首次接觸的客戶, 在ROHM及OKI半導體所提供的全面支持下, 大可放心使用這參考電路板、參考軟件等等, 作為系統開發的設計工具。而這些工具可向與ROHM簽有支持合同的綜合系統制造廠商―索菲亞系統株式會社(Sophia System Co., Ltd.)購買。
【如要購買開發平臺“GOJYO”, 請到索菲亞系統的綱頁】
|
|
-
1770309616 發表于
2011-2-24 23:05:00
AMD 28nm南方群島芯片2012年第二季度將投產
增加投放40nm代工訂單之后，AMD與臺積電的下一步合作就是28nm GPU顯卡了，不過似乎還非常遙遠。
據臺灣“中國經濟通訊社”(CENS)報道，為了確保Brazos APU融合處理器的市場供應，尤其是三月起正式進入中國內地市場，AMD最近向臺積電下達了更多生產訂單。有消息稱，AMD甚至希望能夠獲得臺積電Fab 12、Fab 14兩座晶圓廠今年增加的所有新產能，從而為其APU提供堅強的后盾。
更進一步地，“AMD甚至計劃在2012年第二季度向臺積電下達獨家訂單，制造其28nm南方群島圖形芯片”。
如果此消息屬實，AMD的新一代顯卡Radeon HD 7000系列要到一年多之后才會投產并發布，顯然比我們預估得要晚得多。當然了，考慮到Radeon HD 6000系列的中低端型號下季度才會進入零售市場，臺積電28nm工藝的進展又不會太快，即使到今年第四季度才會貢獻2-3％的收入，就不能指望太多了。
臺積電28nm工藝生產線已經開始批量投產，不過初期產能非常有限，估計每月只能產出大約5000塊晶圓，這顯然無法滿足AMD、NVIDIA 大規模生產圖形芯片的需要，也正因為如此NVIDIA Kal-El Tegra 3移動處理器才繼續選擇了40nm，并宣稱28nm今年沒戲。
當然了，臺積電本身是不用著急的，Altera、Xinlinx、富士通微電子、高通、瑞薩電子等都已經率先下達了訂單，AMD、NVIDIA只是個時間問題，甚至蘋果(A5處理器)、德州儀器也都會陸續找上門來，要擔心的不是沒生意，只是產能夠不夠。 |
