三星和格芯力拱，FD-SOI工艺迈向新阶段

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晶圆代工厂格芯(Globalfoundries；GF)日前宣布其22纳米(nm)全耗尽型绝缘上覆矽(FD-SOI)制程技术取得了36项设计订单，其中有超过十几项设计将会在今年出样(tape-out)。另一方面，其竞争对手三星(Samsung)则预计今年将采用其28nm FD-SOI制程出样20余款芯片。

这些最新资料显露出一个可喜的迹象是，FD-SOI最终获得了作为低成本、低功耗鳍式场效电晶体(FinFET)制程替代方案的动能。而在SOI联盟(SOI Consortium)近日于美国加州举行的年度活动中，来自台湾的IP供应商——晶心科技(Andes Technology)宣布，今年7月将推出可执行于Linux的32位元RISC- V核心。

VLSI Research执行长G. Dan Hutcheson对此表示，半导体产业如今看好FD-SOI和FinFET将扮演着彼此互补的角色。

然而，Hutcheson说：「人们仍然认为FD-SOI的生态系统薄弱，还需要更多的IP、更全面的设计流程，而且这是一种你必须十分清楚自己在做什么的技术。」他指的是采用基底偏压(body baising)技术控制功率的能力

继意法半导体(STMicroelectronics)、Verisilicon和新创公司Evaderis宣布在Globalfoundries的德国Dresden厂采用其22nm制造芯片后，Globalfoundries先前也宣布新创公司Arbe Robotics将使用其22nm FDX制程节点打造汽车雷达芯片。有意思的是，在这几家采用其22nm制程的客户中，就有6家公司都打算制造加密货币芯片。

Globalfoundries目前正在其于中国成都的Fab 11厂进行第一阶段的无尘室装机作业，并计划在今年年底前推出180/130nm制程。第二阶段工作将在一年后导入其22nm FDX制程。一家中国晶圆供应商表示，成都政府为了将FD-SOI带进该区而投资了数十亿美元。

Globalfoundries RF部门主管Bami Bastani说：「我们正在打造中国最大的晶圆厂之一，更令人惊叹的是许多事物在中国的进展速度。」

同时，三星正为恩智浦(NXP)量产采用其28nm FDS制程的i.MX RT处理器，据称该公司拥有最广泛的FD-SOI应用策略。

三星表示，其28nm FDS目前拥有成熟的产出以及不断扩展的客户基础（来源：Samsung）

恩智浦计划采用三星的嵌入式MRAM，目前也已经准备好用于28nm节点。它还将在不同的芯片上导入一些基底偏压技术。

恩智浦i.MX应用处理器产品系列副总裁Ron Martino表示：「如果你不投资基底偏压技术，就无法取得市场主导地位。」

三星晶圆代工部门副总裁洪浩(Hong Hao)表示，针对28nm FDS制程，三星目前已推出了成熟的产品，而且有越来越多客户准备采用。他列举其中包括DDR2-4、USB 2-3、PCIe Gen 2-4、Gigibit乙太网路、SATA Gen3以及MIPI M和D-PHY介面等逾12种经验证的IP区块(Block)清单。

这家韩国巨擘还提供了基底偏压设计指南，目前符合车规标准的第1级(Grade 1)车用方案已经到位，预计在今年年中之前就会推出Grade 2方案。

三星计划明年稍晚量产18nm FDS，采用去年9月推出的早期设计套件，以使其性能提高24%、功耗降低38%，面积也缩减35%。而其竞争对手Globalfoundries的目标是在2020年下半年于其Dresden晶圆厂推出12nm FDX节点。

晶心准备推出Linux版RISC-V核心

去年12月，台湾IP供应商晶心科技(Andes technology)宣布其技术转向新兴的RISC-V架构。晶心科技总经理林志明在SOI联盟年会上发表专题演说时宣布，该公司将在今年7月推出基于RISC-V的Linux版N25核心。

晶心已经与一家企业固态硬碟(SSD)供应商签约，在快闪记忆体控制器中采用其现有的N25核心执行RTOS。此外，还有一家设计服务公司也与其签约使用32位元核心，而其64位元衍生产品计划也在开发中。

许多RISC-V工程师长久以来都希望能有一款可启动Linux的芯片。新创公司SiFive才刚开始出样采用这种自家芯片版本的开发板。

晶心科技并希望透过其Copilot工具为其产品实现差异化，协助使用者在其设计中添加自定义说明。该公司最近还与两家准备采用其Linux核心的设计服务公司签约。

迄今为止，晶心科技的财务表现并不起眼，但对于SoC设计影响显著。2017年，晶心科技的营收仅有900万美元，但该公司表示，在专利核心授权方面，去年就卖出了5.9亿美元，至今也已经累积销售25亿美元了。

而在制程方面，林志明看好FD-SOI的光罩成本较FinFET制程更低30%，而且还具有低功耗和支援RF的优点。他指出晶心科技在2015年为Globalfoundries 22nm FDX设计了一款测试芯片，在模拟时的表现更优于28nm ULP制程节点。

该IP供应商目前正与业界伙伴展开第一笔FD-SOI设计合作，但据称该客户尚未签署。

Sony则在FD-SOI道路上走得最远。2015年，Sony在ST量产了一款以28nm FD-SOI制造的GPS芯片，并用于多款智慧手表设计中，如今则更进一步在该公司的Xperia耳塞设计中整合更多后续功能。

Sony半导体(Sony Semiconductor)物联网部门总经理Kenichi Nakano表示，第一款FD-SOI芯片就让原有的设计功耗从6.3mW降至1.5mW。该公司并计划在今年稍晚推出CatM和NB-IoT蜂巢式的芯片版本，目前已经在开发针对2019年的设计。

SOI晶圆供应商Soitec执行长表示，该公司在三年前一度面临破产的窘境。如今，Soitec正加速在新加坡建立新厂房，并计划今年出货多达60万片300毫米(mm)晶圆，以及更多用于智慧型手机RF前端和其他设计的200mm晶圆。

晶心科技将于今年7月发布其Linux版32位元N25 RISC-V核心（来源：Andes Technology）

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