SuVolta日前宣布推出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和富士通半導體有限公司(Fujitsu Semiconductor Limited)今天還共同宣布，富士通已獲得授權使用SuVolta創(chuàng)新型PowerShrink™低功耗技術。
該PowerShrink低功耗平臺由SuVolta的Deeply Depleted Channel™ (DDC)CMOS晶體管技術以及充分利用DDC晶體管性能的DDC優(yōu)化電路和設計工藝組成。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)隨機存取存儲器(SRAM)，以及對今天的移動產(chǎn)品起到關鍵作用的SoC等。
賽普拉斯半導體公司(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：“在當今世界，移動應用日益占據(jù)主導地位，功耗和成本是半導體工藝技術向更小化發(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、復雜技術的支持，比如EUV光刻技術，F(xiàn)D-SOI以及FinFET元件等。此外，該技術可以使公司能夠保持和擴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塊的運行，從而證實了DDC的晶體管能在VDD降低遠超過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技術中最低的之一，并顯著低于使用傳統(tǒng)CMOS技術的典型SRAM的最低工作電壓(VDD-min)0.8伏。
SuVolta的Deeply Depleted Channel (DDC)晶體管技術
控制能耗對于為集成電路產(chǎn)品添加功能，以及半導體工藝技術更小化起到重要的促進作用。SuVolta的Deeply Depleted Channel晶體管采用一種特殊的通道結構，與傳統(tǒng)的晶體管技術相比，對于低功耗運行具有明顯的益處。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)來實現(xiàn)更加有效的閾值電壓管理。
“直到現(xiàn)在，有關半導體工藝技術的創(chuàng)新還主要集中在提高性能，但半導體行業(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現(xiàn)電源電壓降低來解決能耗問題”，SuVotla公司首席技術官Scott Thompson博士表示，“SuVolta的DDC亞微米技術通過限制隨機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)有的制造及設計流程相兼容
SuVoltaPowerShrink低功耗平臺與當前的制造和設計基礎設施相兼容。SuVolta的DDC晶體管利用現(xiàn)有的CMOS設計規(guī)則和工藝流程，并能在現(xiàn)有的工廠進行生產(chǎn)，因為它并不需要新設備或新材料。SuVolta的PowerShrink平臺還支持傳統(tǒng)的設計工具和設計流程。
SuVolta的電路和設計工藝利用DDC晶體管的獨特性能優(yōu)勢，進一步降低功耗，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，進而進一步降低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，并確保在低功耗運行中實現(xiàn)更加有效的電源模式。
“功耗已成為限制各種移動設備功能的主要因素，包括智能手機、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，“降低半導體的功耗對開發(fā)各類產(chǎn)品和應用具有很多益處，SuVolta很高興能為業(yè)界提供這樣一個技術平臺，促進持續(xù)發(fā)展平面CMOS技術的可能性。”
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