日前,德州儀器(TI)宣布其65納米工藝技術(shù)已經(jīng)達標,即將投入量產(chǎn),而此時距相關(guān)無線器件樣片的首次推出不過8個月的時間。TI稱其65納米工藝技術(shù)可在更緊湊的空間內(nèi)為各種高級應(yīng)用提供更高的處理性能,同時不會導(dǎo)致功耗增加。TI將面向包括無線通信領(lǐng)域等在內(nèi)的各種目標市場大量推出65納米工藝產(chǎn)品。
TI首席技術(shù)官Hans Stork博士指出:“TI的發(fā)展方針是,推動自身所具有的工藝技術(shù)的開發(fā),先在TI一座制造廠投產(chǎn),然后再推廣到多個制造廠和代工廠,以快速為客戶實現(xiàn)大批量制造。在該產(chǎn)業(yè)中,如果我們能先行推出樣片當然很好,但真正的競爭優(yōu)勢是要看誰能率先推出數(shù)百萬片的高質(zhì)量產(chǎn)品,這樣的供應(yīng)商才能立于不敗之地?!?/P>
TI首先于2004年透露了其先進65納米CMOS工藝技術(shù)的細節(jié),并于2005年3月宣布推出無線數(shù)字基帶處理器的樣片。與TI 90納米工藝相比,該工藝技術(shù)使晶體管的密度增加了一倍,功能相當?shù)脑O(shè)計占用面積縮小了一半,而晶體管性能卻實現(xiàn)了高達40%的顯著提升。此外,TI技術(shù)大幅降低了空閑狀態(tài)下晶體管的漏電流功耗,同時還集成了可使片上系統(tǒng)(SoC)配置同時支持模擬及數(shù)字功能的上億個晶體管。
通過SmartReflex技術(shù)實現(xiàn)電源管理
目前,高級多媒體與高端數(shù)字消費類電子的處理要求不斷提高,促使低功耗半導(dǎo)體技術(shù)開發(fā)進一步成為焦點。為了解決相關(guān)挑戰(zhàn),TI在其65納米平臺上采用了SmartReflex電源及性能管理技術(shù),將智能化的自適應(yīng)硅芯片、電路設(shè)計以及有關(guān)軟件結(jié)合在一起,以便以更小的工藝節(jié)點解決電源與性能管理方面的難題。
SmartReflex技術(shù)可在不犧牲整體系統(tǒng)性能的情況下通過密切監(jiān)視電路速度、進行動態(tài)穩(wěn)壓來準確地滿足性能要求。因此,就所有工作頻率而言,我們都能恰到好處地采用最低的功率,這就延長了電池的使用壽命,并降低了設(shè)備產(chǎn)生的熱量。
其他的65納米技術(shù)還可降低空閑晶體管的功耗,如移動電話待機時的功耗等。這些技術(shù)創(chuàng)新包括:SRAM存儲區(qū)的反向偏壓(back-biasing),可使電壓降至極低的保留觸發(fā)電路,該電路無需重寫邏輯或存儲器內(nèi)容。這些SmartReflex創(chuàng)新技術(shù)能夠?qū)⒐慕档?,000倍。
實現(xiàn)設(shè)計靈活性及系統(tǒng)優(yōu)化
TI不斷推出多種工藝技術(shù)選項,優(yōu)化后可平衡各種最終產(chǎn)品與應(yīng)用的獨特需要,包括實現(xiàn)極低的功耗以延長各種便攜式設(shè)備(如3G無線手持設(shè)備、數(shù)碼相機及音頻播放器等多媒體功能不斷加強的設(shè)備)的電池使用壽命。中端產(chǎn)品支持基于DSP的產(chǎn)品以及TI用于通信基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品的高性能ASIC庫。TI 65納米工藝的最高性能版支持服務(wù)器級微處理器。
65納米工藝包括多達11層與低k電介質(zhì)集成的銅互連層,該電介質(zhì)為有機硅酸鹽玻璃(OSG),其k(介電常數(shù))值為2.8-2.9。其他改進包括:晶體管通道在芯片處理過程中具有致應(yīng)變(induced strain),可提高電子及空穴遷移率;可降低柵極及源極/漏極電阻的鎳硅化物,以及超淺源極/漏極接面結(jié)合技術(shù)。