APP下载
登录
由于引入了可编程功耗技术，Altera在65纳米FPGA推出时间上落后于竞争对手，其正努力在45纳米工艺节点上实现反超，预计将于2008年推出首个45纳米FPGA。45纳米将继续实现成本和功耗降低、性能提升，但会同时带来设计和工艺挑战，需要FPGA供应商和晶圆代工厂间更紧密的合作。Altera宣称其和台积电(TSMC)这种“1+1排他性合作”模式在45纳米节点显示现更大优势。
在摩尔定律指引下，过去10多年来，半导体产业仍是每两年推出一个新工艺，预计这还会在未来10年内持续，从目前的65纳米到45纳米再到32纳米以下。这背后的驱动力是每一代新工艺会将片上晶体管密度翻倍(每个晶体管的成本每年降低25~30%)，这意味着更高性能，更低成本和功耗。
Mojy Chian：45纳米节点需要FPGA供应商和代工厂无缝合作。
不过，Altera公司技术开发副总裁Mojy Chian博士表示，和以往不同的是，过去几年客户对性能、成本和功耗需求的优先级发生了变化。他指出，2000年左右，客户最关心性能，其次是功耗，最后是成本，但是现在客户最关心成本，其次是功耗，最后才是性能。正是因为如此，在65纳米节点，Altera推出的首个器件是低成本低功耗FPGA。
作为Altera公司技术开发副总裁，Chian博士负责所有技术节点芯片工艺的各项工作，包括新技术(65nm、45nm)的工艺规划和设计基础结构，以及提高成熟技术的产量、降低其缺陷密度和工厂控制等。现在他的主要工作集中在45nm工艺上。
Chian表示，45nm是一个重大工艺节点，45nm相对于65nm的优势要比65nm相对于90nm的优势更大。这主要是应变硅工程(Strain engineering)大大提高了晶体管性能，使晶体管级性能提高了40%以上，有利于将更多晶体管集成到有限的面积上。应变硅、硅化镍、低K介质和铜互连这些技术已经用于65纳米，将继续用于45纳米工艺。
尽管45纳米继续带来更高的价值，但也带来了很大的挑战，主要是设计和工艺间更紧密的相互依赖。45纳米对器件开发带来的挑战包括：漏电流管理、电压饱和、严格的设计规则、变异管理和逆温现象管理等。同时45纳米也提高了制造门槛，例如45纳米生产线投资高达30亿美元，工艺开发成本接近10亿美元，另外还会受到光刻波长和原子尺寸限制这两大技术挑战。Chian表示，所有这些问题都不是无法解决的，但增加了开发成本，能够跟上的厂商越来越少，促使得供应商出现整合。
Chian解释说，随着器件越来越复杂，设计者需要在更高层面设计，但45纳米有很多底层工艺需要考虑，也就是说，以前是制造时才会遇到的工艺问题，现在IC设计的时候就要考虑。他强调说：“我们开发45纳米FPGA时，同时遇到艰难的设计和工艺挑战，解决这个难题的唯一方法是芯片厂和代工厂间更紧密的合作”。
正是因为如此，Chian宣称，在45纳米时代，Altera和台积电的排他性合作模式更具有优势。他解释说，一是台积电在研发、产量和质量上领先；二是双方在FPGA制造上的排他性合作已经超过12年，两者并不是简单的供应商-客户关系，更好像是一家公司里的两个部门，Altera是IC设计部门，台积电是晶圆制造部门。他宣称，如果采用几家代工合作伙伴，由于几个代工厂担心各自的IP问题，他们间将很难达到无缝协作。
他还介绍了Altera第一片就成功(first silicon to production)的设计方法学，即在正式流片(tape out)前，采用测试芯片进行验证，以保证第一片就是成功的芯片，可以交付客户使用。由于采用了这种设计方法，Altera宣称所有90纳米工艺的器件都是第一片就可以使用，所有器件按时或提前交付，而65纳米器件更是从流片到量产交付不到3个月。
在90纳米和65纳米节点，Altera共有9个测试芯片，45纳米计划有8个测试芯片。2005年初Altera和台积电开始45纳米工艺和设计开发协作，双方组成了12个强大的联合研发团队。目前已经有4种研发测试芯片。Altera计划2008年正式推出45纳米器件。Chian表示，我们不仅关注上市时间，还注重高良率和低风险。
Altera在首个65纳米器件推出时间上稍显落后，Altera希望在45纳米反超。Chian解释说，一是我们在65纳米上引入了可编程功耗技术这一项重大的技术，它针对设计中需要的地方提高性能，而把其它地方的功耗降到最低，从而降低了总功耗；二是Altera率先首布了业界首个低功耗65纳米FPGA，这给客户带来了很大的价值，是客户真正需要的；三是Altera的90纳米器件中就已经集成了业界领先的高速串行收发器。
他强调说，一般来说，业界都是每隔两年推出一个新的工艺节点，而Altera将在明年发布首个45纳米器件，仅在发布首个65纳米器件一年后，将上市时间大大提前了。看来，2008年将会是FPGA巨头们上演45纳米的时候。
×
热门文章
