Trial and error

FD-SO(Fully-Depleted SOI) 기술의 특성과 평가에서 이CMOS 실리콘 기술이 모바일 및 컨슈머 어플리케이션의 높은 저전력, 고성능 요건들을 해결하기에 적합하다는 것을 보였다고 SOI 산업 컨소시엄은 발표했다.

ARM, 글로벌 파운드리스, IBM, ST마이크로일렉트로닉스, Soitec 및 CEA-Leti로 구성된 컨소시엄 회원들은 ARM 프로세서를 토대로 한 이들 어플리케이션의 평면FD-SOI 기술의 주요 이점들을 시연해보였다. 평면 FD-SOI 기술은 차세대 모바일 디바이스의 성능과 전력 소모에서 상당한 개선을 보여 풍부한 멀티미디어 및 통신 기능과 함께 고성능 어플리케이션을 제공하고, 전력 소모를 줄였으며, 배터리 수명을 향상시켰다.

SoC 디자이너들은 오늘날 모바일 컨슈머들이 요구하는 기능들을 제공하기 위해 복잡한 문제들을 안고 있는데, 디자이너들은 계속해서 전압은 낮추면서 SRAM 비트-셀의 안정성은 유지해야 하는 도전과제에 직면해 있다.

FD-SOI 기술의 초기 벤치마크에서는 SRAM의 동작 전압을 100-150mV까지 줄일 수 있는 기술을 시연했다. 따라서 메모리 전력 소모를 최고 40퍼센트까지 낮추는 동시에 SRAM의 안정성은 유지할 수 있다.

프로토타이핑 장비로 ARM Cortex 프로세서를 이용하여 SOI 산업 컨소시엄 회원들은 평면 FD-SOI 기술을 통해 디자이너들은 전체 전력을 낮추어주는 전압을 줄이는 동시에 시스템의 성능은 유지할 수 있음을 시연해 보였다.

FD-SOI의 이점은 새로운 세대로 전환함에 따라 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 전통적으로, 저전력 제조 기술은 한 세대 노드에서 다른 세대로 전환하면서 성능 이득이 20에서 30퍼센트의 수율을 보였다.

하지만 동일한 전환에서 FD-SOI 기술은 전통적인 방식을 능가하는 80퍼센트의 추가적인 이득을 실현할 수 있음을 보였다. 이런 향상된 수준은 고성능 핸드헬드 제품을 개발할 수 있는 동시에 전체 시스템 파워를 크게 낮추어 우수한 사용자 경험을 제공해 줄 수 있다.

보도 자료에서는 FD-SOI가 다른 솔루션들에 비해 제조상의 이점도 제공한다고 말했다. 첨단 스타팅 기판으로 인해 칩 제조업체들의 FD-SOI 웨이퍼 공정이 보다 간편하다. 트랜지스터-형성 공정을 거치는 동안 상당수의 마스크 레이어를 제거함으로써 단순한 제조 공정 플로우를 마련했고, 이에 따라 비용 효율적인 방법으로 CMOS 트랜지스터 크기를 더욱 줄일 수 있다.

“이번 실행은 FD-SOI 기술이 첨단 모바일 디바이스를 위한 SoC 설계에서 매력적인 대안 방안이 될 수 있다는 것을 입증해 보였다”고 ARM의 Physical IP 사업부 경영 부사장 겸 제너럴 매니저인 Simon Segars 씨는 말했다.

친환경 반도체 기술로 알려진 SOI는 수세기에 거처 대량 생산되고 있으며, 고성능 컴퓨팅, 게이밍 및 통신 제품에 수백만 SOI 칩이 제공되고 있다. FD-SOI는 또한 완벽한 디자인 재사용이 가능하다. 설치된 모든 디자인 툴과 방법론들은 완벽하게 실행된다.

SOI 웨이퍼 제조업체들은 FD-SOI 에 필요한 초박형 SOI 웨이퍼는 모든 사양을 따르며, 바로 대량 생산에 들어갈 수 있다고 말했다.