Báo cáo thiết kế CEA-Leti & Dolphin Đột phá FD-SOI giúp tăng tần số hoạt động lên 450% và giảm 30% mức tiêu thụ điện năng: Báo cáo chung được trình bày tại ISSCC 2021 cho thấy kỹ thuật phân cực ngược thích ứng mới vượt qua giới hạn tích hợp trong quy trình thiết kế chip như thế nào

Trang Chủ > Ấn Bản > Báo cáo thiết kế CEA-Leti & Dolphin Đột phá FD-SOI giúp tăng tần số hoạt động lên 450% và giảm mức tiêu thụ điện năng xuống 30%: Báo cáo chung được trình bày tại ISSCC 2021 cho thấy kỹ thuật phân cực ngược thích ứng mới vượt qua giới hạn tích hợp trong quy trình thiết kế chip như thế nào

Tóm tắt:
CEA-Leti và Dolphin Design đã phát triển kiến trúc phân cực ngược thích ứng (ABB) cho chip FD-SOI có thể được tích hợp liền mạch trong quy trình thiết kế kỹ thuật số với tiêu chuẩn cấp công nghiệp, khắc phục những hạn chế tích hợp của các kỹ thuật ABB hiện có.

Báo cáo thiết kế CEA-Leti & Dolphin FD-SOI Đột phá giúp tăng tần số hoạt động lên 450% và giảm tiêu thụ điện năng 30%: Bài báo chung được trình bày tại ISSCC 2021 cho thấy kỹ thuật xu hướng ngược thích ứng mới vượt qua giới hạn tích hợp trong quy trình thiết kế chip như thế nào

Grenoble, Pháp | Đăng vào ngày 23 tháng 2021 năm XNUMX

Silicon đã cạn kiệt hoàn toàn trên chất cách điện (FD-SOI) là một công nghệ cho phép phân cực thân bóng bán dẫn hoạt động như một cổng sau. Không giống như công nghệ số lượng lớn thông thường, FD-SOI cho phép phạm vi điện áp rộng của cơ thể. Điều này cho phép bù các biến đổi của quá trình, điện áp và nhiệt độ (PVT) bằng cách kiểm soát điện áp ngưỡng. Ví dụ, trong hoạt động của công tắc, khi công tắc bật, độ lệch của thân được thay đổi để giảm điện trở bật bằng cách giảm điện áp ngưỡng và cho phép nhiều dòng điện đi qua hơn. Điều đó làm tăng tốc mạch. Ở trạng thái tắt, độ lệch của thân được thay đổi để tăng điện trở tắt bằng cách tăng điện áp ngưỡng, do đó làm giảm dòng rò. Điều này cho thấy công nghệ FD-SOI có thể được sử dụng để tăng tốc thiết kế hoặc giảm điện năng rò rỉ.

Được trình bày trong một bài báo tại ISSCC 2021, kỹ thuật ABB mới cũng cho phép thiết kế ứng dụng duy trì tần số hoạt động mục tiêu trong nhiều điều kiện hoạt động như nhiệt độ, độ biến thiên sản xuất và điện áp cung cấp. Kiến trúc này cho phép giảm tới 22% mức tiêu thụ năng lượng của bộ xử lý trong công nghệ FD-SOI 30nm và tăng tần số hoạt động lên tới 450% so với kỹ thuật không sử dụng kỹ thuật sai lệch cơ thể. Nó cũng cải thiện năng suất sản xuất.

Gaël Pillonnet cho biết: “Sự phát triển của ABB là một bước đột phá đối với công nghệ FD-SOI vì nó cho thấy những kết quả đầu tiên mô tả sự nâng cao hiệu suất mạch sau khi sử dụng ABB và nó sẽ giúp tăng hiệu suất và năng suất trong các thiết kế FD-SOI”. một nhà khoa học CEA-Leti và là tác giả của bài báo, “Bộ điều chỉnh phân cực ngược thích ứng dòng chảy kỹ thuật số tương thích với dòng chảy kỹ thuật số PVT-Aware 0.021 mm450 với các trình điều khiển có thể mở rộng đạt được mức tăng tần số 30% và giảm điện năng 22% trong công nghệ FD-SOI XNUMXnm.”

ABB đang được thương mại hóa bởi Dolphin Design, một công ty hàng đầu của Pháp về IP, nền tảng và hệ thống trên chip (SoC) mô-đun và tiết kiệm năng lượng. Nó dựa trên bằng chứng về khái niệm của CEA-Leti đã được Dolphin Design cải tiến và công nghiệp hóa, nhấn mạnh sự hợp tác hiệu quả của viện với các đối tác công nghiệp và cam kết chuyển giao các thiết kế sáng tạo cho ngành công nghiệp.

Andrea Bonzo cho biết: “Hiệu suất của IP ABB của chúng tôi là hiện đại và thể hiện sự bù đắp cho sự thay đổi trong các điều kiện nhiệt độ quá trình-điện áp-nhiệt độ (PVT) trên một số lượng mẫu đại diện, cho phép sử dụng giải pháp này trong các sản phẩm công nghiệp”. , người quản lý chương trình IP tại Dolphin Design. “Những nỗ lực trước đây trong kỹ thuật này chỉ cho thấy số lượng chip hạn chế hoạt động như dự định. Với kỹ thuật của chúng tôi, một số lượng lớn chip được chứng minh là hoạt động bình thường. ABB rất linh hoạt và có thể được sử dụng để điều khiển một khu vực kỹ thuật số rộng lớn mà không có bất kỳ giới hạn nào đối với bất kỳ công nghệ FD-SOI nào.”

Theo bài báo, “kỹ thuật phân cực ngược thích ứng nổi tiếng (ABB) đã cho thấy khả năng giảm mức tiêu thụ điện năng hoặc/và duy trì tần số hoạt động bằng cách bù đắp sự biến thiên VTH theo các góc của quy trình và nhiệt độ. Tuy nhiên, các kiến trúc ABB được công bố trước đây cung cấp một cái nhìn tổng quan hạn chế về cách tích hợp ABB một cách liền mạch trong dòng thiết kế kỹ thuật số với trình độ chuyên môn cấp công nghiệp. Chúng tôi đề xuất ABB-IP có thể tái sử dụng cho mọi tải kỹ thuật số sai lệch, từ 0.4-100 mm1.2, với chi phí điện năng và diện tích thấp, ví dụ: lần lượt là 2% @ 0.4 mm10 và XNUMX% @ XNUMX mmXNUMX.”

Với kiến trúc mới này, diện tích ABB tương đối nhỏ so với thiết kế ứng dụng và cả về diện tích lẫn công suất, nó cho phép thiết kế ứng dụng duy trì tốc độ (tần số) mục tiêu với chi phí tương đối thấp.

####

Giới thiệu về CEA Leti
Leti, một viện nghiên cứu công nghệ tại CEA, là công ty dẫn đầu toàn cầu về công nghệ thu nhỏ tạo ra các giải pháp thông minh, tiết kiệm năng lượng và an toàn cho ngành công nghiệp. Được thành lập vào năm 1967, CEA-Leti đi tiên phong trong công nghệ vi mô & nano, điều chỉnh các giải pháp ứng dụng khác biệt cho các công ty toàn cầu, doanh nghiệp vừa và nhỏ và các công ty khởi nghiệp. CEA-Leti giải quyết những thách thức quan trọng trong chăm sóc sức khỏe, năng lượng và di chuyển kỹ thuật số. Từ cảm biến đến các giải pháp tính toán và xử lý dữ liệu, các nhóm đa ngành của CEA-Leti cung cấp kiến thức chuyên môn vững chắc, tận dụng các cơ sở vật chất thời tiền công nghiệp hóa đẳng cấp thế giới. Với hơn 1,900 nhân viên, danh mục 3,100 bằng sáng chế, không gian phòng sạch rộng 10,000 mét vuông và chính sách IP rõ ràng, viện có trụ sở tại Grenoble, Pháp và có văn phòng tại Thung lũng Silicon và Tokyo. CEA-Leti đã thành lập 65 công ty khởi nghiệp và là thành viên của mạng lưới các Viện Carnot. Theo dõi chúng tôi trên www.leti-cea.com và @CEA_Leti.

Chuyên môn công nghệ

CEA có vai trò chủ chốt trong việc chuyển giao kiến thức khoa học và đổi mới từ nghiên cứu sang ngành công nghiệp. Nghiên cứu công nghệ cấp cao này được thực hiện đặc biệt trong các hệ thống điện tử và tích hợp, từ kích thước siêu nhỏ đến kích thước nano. Nó có một loạt các ứng dụng công nghiệp trong các lĩnh vực giao thông, y tế, an toàn và viễn thông, góp phần tạo ra các sản phẩm chất lượng cao và có tính cạnh tranh.

Để biết thêm thông tin: www.cea.fr/english

Về thiết kế cá heo

Có trụ sở chính tại Pháp, Dolphin Design, trước đây gọi là Dolphin Integration, là một công ty bán dẫn có 160 nhân viên, trong đó có 140 kỹ sư có trình độ cao.

Họ cung cấp các giải pháp nền tảng khác biệt được xây dựng trên các IP và kiến trúc tiên tiến, được tùy chỉnh bởi các tiện ích cấp hệ thống độc đáo để cung cấp ASIC nhanh chóng và an toàn, được thiết kế bởi hoặc cho khách hàng của họ. Những nền tảng này có sẵn cho nhiều quy trình công nghệ khác nhau và được tối ưu hóa cho Thiết kế SoC tiết kiệm năng lượng.

Cùng với các khách hàng của mình, hiện có hơn 500 công ty, họ tập trung vào sự hợp tác lâu dài, sáng tạo và con người để cho phép họ mang các sản phẩm được hỗ trợ bởi các mạch tích hợp cải tiến và dễ tiếp cận nhằm giảm thiểu tác động đến môi trường đến tay hàng tỷ người mỗi ngày. Trong các thị trường tiêu dùng bao gồm IoT, AI và 5G cũng như ở các thị trường có độ tin cậy cao, họ giải phóng khả năng sáng tạo của nhà thiết kế SoC để mang lại sự khác biệt.

Để biết thêm thông tin: www.dolphin-design.fr

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:

Nhấn Liên hệ CEA-Leti

Cơ quan

+ 33 6 74 93 23 47

Nhấn Liên hệ Dolphin Design

Aurélie Descombes

+ 33 4 80 42 07 20

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: