联电联手SuVolta开发28nm低功耗制程技术

联电联手SuVolta开发28nm低功耗制程技术

        联华电子(UMC)与新创公司SuVolta宣布联手开发28nm低功耗制程技术，瞄准行动应用。该制程将SuVolta的深度耗尽信道(Deeply Depleted Channel；DDC)晶体管技术整合到联电的28奈米High-K/Metal Gate (HKMG)高效能行动(HPM)制程。SuVolta与联电正密切合作，利用DDC技术的优势来降低功耗，并提高SRAM的低电压效能。

       SuVolta表示，采用该公司DDC晶体管技术以65nm平面CMOS制程制造的ARM Cortex-Mo处理器核心，可实现最低功耗水准。 DDC技术采用掺杂技术开发电晶体基底平面，从而可为目前的FDSOI与FinFET制程带来一种可打造低功耗逻辑晶体管的替代方式。SuVolta的DDC技术可实现类似FDSOI制程的结果，但却能避免使用SOI初始晶圆的高额成本。

       SuVolta表示，该公司目前已经与业界主要的半导体制造商共同展开6项DDC计划部署了，包括从65nm到20nm制程。SuVolta先前曾与Fujitsu Semiconductor合作，后来也传与Globalfoundries联手。该公司不只在行动应用处理器看到了巨大的市场机会，同时也着眼于DRAM 、影像与微控制器等可发挥其降低内存功耗的领域。

SuVolta DDC PowerShrink低功耗技术与65nm平面CMOS制程比较（来源：SuVolta）

        根据SuVolta表示，相较于同样采用65nm CMOS制程且作业于1.2V电压的ARM Cortex-M0处理器，利用DDC晶体管的ARM处理器在0.9 V作业时的建置更具优势，包括在相同350MHz时脉频率时的功耗更低50%；在相同功耗条件时，时脉频率更增加35%；或在相同工作电压时实现更高55%的时脉频率。

       ARM处理器部门策略与行销副总裁Noel Hurley表示：“ARM的传承基于低功耗，因此能进一步改进功耗的技术，如SuVolta的DDC总是深受ARM及其合作伙伴的欢迎。SuVolta展示了DDC技术在ARM处理器的应用，可进一步降低功耗或显著提高效能。随着物联网的扩展，可应用于传感器和其它组件的创新型超低功耗技术对于确立ARM在这场机遇中的主导地位至关重要。”

        联电则与SuVolta共同利用DDC技术提供两种高度灵活的应用方式：透过DDC PowerShrink低功耗平台，所有晶体管都能用 DDC技术实现最佳功耗与效能优势；以及透过DDC DesignBoost 晶体管调换选项，以DDC晶体管取代现有设计中部分晶体管。该选项的典型应用是用DDC晶体管取代泄漏功耗大的晶体管来降低泄漏，或者取代SRAM位单元晶体管从而提高效能并降低最低工作电压(Vmin)。

       联电先进技术开发处副总游萃蓉表示，在接下来的几周或者几个月，可望看到联电与SuVolta共同开发的结果，从而进一步验证 DDC 技术为联电28奈米 HKMG 制程带来的功耗与效能优势。透过将SuVolta的先进技术导入联电HKMG制程，联电将提供28奈米行动运算制程平台，以完善现有的Poly-SiON及HKMG技术。”

         SuVolta公司行销与业务开发副总裁Jeff Lewis预计，SuVolta DDC技术与联电28nmHKMG制程的整合过程可能花费一年的时间，其间将采用ARM测试芯片也是这项合作关系的一部分。预计该制程技术可在2014年提供给第三方厂商使用，并于2015年量产芯片。

       Semico Research公司市场分析Rich Wawrzyniak表示，SuVolta的技术采用平面CMOS晶体管与Bulk CMOS制程，在提高性能的同时也降低了主动功耗与待机功耗。IHS公司分析师Len Jelinek则表示，“DDC技术可实现微缩至更小制程节点的好处，而不至于明显增加设计成本，或移植到3D或FDSOI等新制程技术。”

         SuVolta还宣布聘请Louis Parrillo作为该公司运营长(COO)，主导SuVolta DDC技术与几家合作伙伴的整合计划。Louis Parrillo曾经任职Unity Semiconductor、Freescale、Spansion与Motorola等公司。