引領(lǐng)28nm FPGA“智”造時(shí)代

　　FPGA的28nm創(chuàng)新

　　賽靈思的愿景是在當(dāng)今的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)下，為中國(guó)系統(tǒng)工程師提供一個(gè)基礎(chǔ)創(chuàng)新平臺(tái)。為此，賽靈思在四大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域做了巨大的投入，誕生了四大關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新：

　　● 28nm工藝;

　　● SSI(堆疊硅片互聯(lián))技術(shù);

　　● EPP平臺(tái)(可擴(kuò)展處理平臺(tái));

　　● 混合信號(hào)集成技術(shù)。

　　其中，28nm是所有新產(chǎn)品的制程基礎(chǔ)。

　　2011年10月24日，TSMC(臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司)宣布已經(jīng)開始為客戶量產(chǎn)使用28nm工藝的晶圓，相關(guān)的客戶包括有AMD, Altera, Nvidia, Qualcomm及Xilinx等。TSMC中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展副總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球2011年11月18日稱，其月產(chǎn)能已達(dá)12萬晶圓。

　　為了迎接28nm工藝時(shí)代，Xilinx早已未雨綢繆，此前于2011年3月發(fā)布了業(yè)界首款可擴(kuò)展處理平臺(tái)(EPP)—ZYNQ嵌入式處理器，同月又全球首發(fā)了28nm高性能低功耗FPGA產(chǎn)品—Kintex-7，6月發(fā)布高性能FPGA產(chǎn)品—Virtex-7。在TSMC宣布量產(chǎn)28nm晶圓的第三天—10月26日，Xilinx宣布堆疊封裝產(chǎn)品(SSI)正式量產(chǎn)。

　　28nm FPGA助力中國(guó)“智”造

　　作為“十二五”規(guī)劃的一部分，我國(guó)正努力成為一個(gè)全球性的研發(fā)中心，并努力擴(kuò)大內(nèi)需及滿足全球市場(chǎng)的需求。

　　在當(dāng)今時(shí)代，我們對(duì)芯片的要求將體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：平臺(tái)化，需要芯片和軟件兩部分，就像蓋房子一樣，研發(fā)人員可以用磚頭(芯片)和工程設(shè)備(開發(fā)工具)建造各種建筑;低功耗技術(shù)成為芯片設(shè)計(jì)中追求的最重要的指標(biāo)，低功耗條件下的高性能需要芯片設(shè)計(jì)工程師在電路設(shè)計(jì)上精雕細(xì)琢，并且采用先進(jìn)的半導(dǎo)體制程。

　　賽靈思一直注重軟硬件結(jié)合的產(chǎn)品推出，2008年推出了TDP(目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái))，2011年又發(fā)布了基于28nm的系列FPGA產(chǎn)品，可以說為“智”造搭建了扎實(shí)的平臺(tái)，為工程師的靈感揮灑奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　28nm工藝的優(yōu)勢(shì)

　　工藝挑戰(zhàn)

　　今年10月，TSMC(臺(tái)積電)宣布其先進(jìn)的28nm工藝逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，其中包括28nm高性能工藝(28HP)、28nm低功耗工藝(28LP)、28nm高性能低功耗工藝(28HPL)、以及28nm高性能移動(dòng)運(yùn)算工藝(28HPM)。在28nm方面，TSMC將同時(shí)提供高介電層/金屬柵(HKMG，High-k Metal Gate)及氮氧化硅(SiON)兩種材料選擇，與40nm工藝相較，柵密度更高、速度更快、功耗更少。之所以選擇跳過32nm，是因?yàn)楣に嚩际腔诜?wù)客戶的需求。相較于32nm，28nm的柵密度顯然高出許多。同時(shí)考慮到客戶在高性能應(yīng)用中對(duì)于速度以及無線移動(dòng)通訊對(duì)于低功耗方面的要求，分別推出以HKMG柵極工藝的28HP以及延續(xù)SiON柵極介電材料的28LP，相信會(huì)給客戶帶來更多在性能、功耗及成本方面的效益。

　　據(jù)TSMC負(fù)責(zé)研發(fā)的資深副總裁蔣尚義博士介紹，TSMC的HKMG用于28HP中的是全新的工藝，與40nm相較在相同漏電基礎(chǔ)上有50%的速度提升，相同速度基礎(chǔ)上漏電亦有大約50%的降低。盡管HKMG的工藝成本會(huì)增加，但是TSMC在每一代的工藝都會(huì)給客戶盡可能高的性價(jià)比。TSMC的28nm HKMG比一般32nm有更高的柵密度、更快的速度、更低的功耗，同時(shí)HKMG更進(jìn)一步降低了柵極的漏電。