中国FD-SOI生态正形成 “换道超车”可期

中国FD-SOI生态正形成 “换道超车”可期

　　FD-SOI的低功耗、低成本、RF器件集成以及在5G毫米波的优势让其重新被重视起来，然而FD-SOI目前仍然面临一些发展瓶颈，比如目前FD-SOI生态还没起来，很多半导体厂商也仍在观望当中，因此如何快速建立生态，让更多厂商都参与进来，成为当下的关键。

　　首先，在IP和EDA方面，记者了解到的进度是，28纳米FD-SOI建立了完整的数据库和基础IP，同时，22纳米FD-SOI技术也正快速成长，EDA公司正在着手于将IP移植到FD-SOI的开发中。这些公司包括Synopsys、Cadence、INVECAS、VeriSilicon、CEA-Leti、Dream Chip和Encore Semi等。“我们很高兴地看到很多客户、设计公司及IP公司对FD-SOI工艺深感兴趣，将来会看到更多客户及合作伙伴加入。”格芯白农表示。

　　作为IP和IC设计服务厂商，芯原发展至今在芯片设计平台即服务方面已经积累了很多优势，仅就设计能力而言，芯原已经累积量产14纳米FinFET 4000多片晶圆，拓展到具有国际领先水平的10纳米FinFET以及正在起飞的28纳米和22纳米FD-SOI工艺技术。每周流片一款芯片，每年流片50多款芯片，其中98%一次流片成功。芯原是FD-SOI生态建设的主要推动者，芯原与格罗方德、三星以及意法半导体三家FD-SOI代工厂都有着合作关系，帮助客户进行ASIC设计，对接FD-SOI工艺。

　　戴伟民博士表示，理想的状态是希望能看到12寸FD-SOI衬底片生产落地中国。记者获悉，上海新傲科技(Simgui)在2015年下半年已开始量产该公司首批8寸SOI衬底片，采用法国Soitec的SmartCut制程技术。目前Soitec的这项专利已经通过合作或合资的方式对外开放，为更多业者参与进来提供了条件。

　　其次，在IC设计方面，由于FD-SOI生态系统的日益形成，众多IC设计厂商通过FD-SOI看到强大的差异化可能性，这些应用包括入门级移动通信的单芯片解决方案、通用应用处理器、图像信号处理器、机顶盒SoC、嵌入式计算机视觉、微控制器、混合信号应用如收发器、GPS/卫星接收机、Wi-Fi/BT组合和毫米波雷达系统等。

　　“我们充分认识到生态圈的重要性，这也是格芯与成都市正式签署了《FD-SOI产业生态圈行动计划》原因。这一生态圈合作伙伴项目是要打造一个生态系统帮助实现22FDX? SoC设计，缩短上市时间，并打造格芯业界首个FD-SOI产品路线图，FD-SOI产业生态圈行动计划提供了最低成本的向先进节点设计的迁移路线。客户可以减少研发投入，享受到计划提供的包括IP、平台(ASIC)、工具(EDA)、参考解决方案的资源以及产品封装和测试的解决方案。” 白农强调。

　　足见，FD-SOI技术的生态系统发展正在逐步展开，目前已有一些成熟芯片与应用案例出来。首先，在芯片端，已经有一些采用FD-SOI的芯片出来，比如索尼采用ST的 FD-SOI制程生产的GPS芯片的量产引起了很多设计公司的关注;2017年3月，NXP发布了基于三星28纳米FD-SOI技术的两个通用处理器系列(i.MX7ULP和i.M8X)，用于超低功耗和丰富图形的电池供电应用中;飞思卡尔(被NXP收购)最近也透露，其正在28纳米节点采用FD-SOI工艺技术;2017年3月，Eutelsat Communications和ST宣布推出新一代交互式应用SoC，降低了互通卫星终端的总体成本，同时降低了功耗;而国内部分公司也在尝试采用FD-SOI工艺开发芯片，尤其是应用于超低功耗高可靠环境下的案例逐渐增多。

　　在应用端，也已经有一些使用FD-SOI工艺芯片的终端产品出来。2016年9月，华米(小米合作伙伴)推出了一款新的健身智能手表，其中就有一颗基于FD-SOI的全球定位系统(GPS)芯片(这颗芯片就是上文提及的索尼的GPS芯片)，该芯片允许手表在GPS打开的情况下达到35小时的电池寿命，比现在类似设备高出两到五倍。这样的应用，相信随着芯片不断开发出来而逐渐得到普及。

　　目前，中国FD-SOI生态正在形成：上海新傲(Simgui)的衬底片制造厂(wafer substrate)，格芯成都FD-SOI晶圆厂和芯原的FD-SOI IP和设计服务中心。“中国应该‘两条腿走路’，同时发展FinFET和FD-SOI，尤其要抓住FD-SOI这个中国晶圆厂‘弯道超车’，也是中国无晶圆厂半导体厂商‘换道超车’的历史机遇。”戴伟民博士指出。

　　在记者看来，FD-SOI产业生态圈合作计划降低了从40纳米/28纳米等大节点向FD-SOI迁移的障碍，通过利用现有的设计流程和设计自动化工具以及设计合作伙伴的协助，为智能终端、5G、AR/VR和汽车市场的应用提供帮助。如今FD-SOI曙光已现，当有更多的设计公司、IP公司与系统公司参与到FD-SOI生态圈时，转折点或已到来。

　　整体而言，FD-SOI的诸多优势让其逐渐有了崛起的趋势，越来越多的人也意识到，FinFET和FD-SOI并不是对立的关系，FD-SOI在性能、功耗与成本的平衡以及RF射频集成与系统芯片的集成以及5G毫米波技术的实现方面，优势有目共睹。物联网时代正在崛起，产品碎片化以及对低功耗、低成本的需求也促使半导体厂商不得不重新考量FD-SOI工艺技术带来的价值，尤其是针对半导体发展迅猛且对成本有严格要求的中国市场，FD-SOI更能切合这些厂商的发展需要。这也是台积电、格芯以及三星都在考虑提供“两全其美”的工艺技术来服务客户的原因。出于综合考虑，FD-SOI仍将在28纳米、22纳米停留很长一段时间，当然在未来的演进方向上，相信FD-SOI会有不断突破的空间。（责编：振鹏）

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