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日本半导体厂商欲通过节能LSI再现辉煌

2007-09-14 09:48:01 来源:半导体器件应用网
 
   最近,笔者在美国逗留时,随便换几个电视频道,日本的动画片随处可见。不只是美国,众所周知,日本的影视剧正在席卷全球,一位熟悉动画片的朋友表示,“日本的动画片在‘表现细腻’上出类拔萃。哪怕是一道目光,都和美国等其他国家的完全不同”。 

    听着这些话,笔者不禁想起了在采访LSI节能化电路技术时,某家日本半导体厂商一位技术人员的话。“节能LSI设计技术有日本人擅长和不擅长的领域。比方说,‘大幅度改变微处理器和内存之间的信号交换方法’这种偏重于架构的设计技术日本人就不怎么擅长。另一方面,电源断路和阈值电压控制、电源电压控制等电路技术就比较适合日本人。节能LSI电路技术就像拧一块干抹布,必须耐着性子一点点来。这种琐碎的工作是日本人最擅长的”。 

    日本厂商适合开发节能电路技术的原因并不只在于细腻的民族特点。总是被当成日本半导体厂商弱点的垂直统合型体制(同时拥有半导体设计部门和制造部门)大概也起到了推动作用。比方说削减LSI工作时漏电流的有效技术——底板偏压控制技术。这是一项通过控制向晶体管底板施加的偏压,改变阈值电压的技术。该技术得到了NEC电子65nm工艺手机(2007年7月开始供应样品)用统合芯片“M2”的采用,并因此成为了关注的焦点。在这里,统合芯片指的是基带处理器和应用处理器单芯片化的LSI。实际上,各竞争厂商普遍对该技术在节能LSI中应用的有效性持怀疑态度。有看法认为,“底板偏压控制技术只有应用在高速LSI中才有意义。即使在节能LSI中采用,也难以获得相应的节能效果”。这些厂商大多只在高速LSI中采用底板偏压控制技术。 

    对于这一课题,NEC电子的解决办法非常明确。为了使底板偏压控制技术在节能LSI中发挥最大的作用,该公司采取了开发适用于底板偏压控制的晶体管的方法。这样,与使用通用晶体管的情况相比,能够使漏电流减小到数分之一。NEC电子表示,能够迅速开发出这种适用于底板偏压控制的晶体管,主要归功于公司内部拥有制造部门。 

    手机芯片所需性能的大幅度提高,也推动了NEC电子对底板偏压控制技术的采用。原因是,“以往的节能LSI均为低速。因此,采用底板偏压控制技术的效果较差。但是,现在节能LSI也有了高速工作的需要。今后,对于低电力LSI,底板偏压控制技术的采用可能将成为必要”(NEC电子)。顺便一提,与90nm工艺手机用统合芯片“M1”相比,该公司M2的应用处理器部分的CPU及DSP速度提高到了2倍,系统总线速度提高到了1.3倍。 

    许多半导体厂商表示:最近很多客户都说“对于LSI,耗电量比功能更重要”。耗电量稍微高于其它公司,就会丢掉生意。笔者衷心地希望日本半导体厂商能把这一情况转换为动力,再现往日的辉煌。
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