ISSCC 2015的十大见闻

2015-02-28 11:44:17来源: EEWORLD作者: 陈颖莹编译
   今年的国际固态电路会议(ISSCC)再次见证了一系列的芯片创新。尽管成本上升和追逐摩尔定律的复杂性,在这个芯片设计者的年度盛会上,工程师们设计出更小、更快、更丰富的器件,为一个新而陌生的超低功耗设计世界的呈现了一些别有风味的“小菜”。
 
对于3D芯片堆叠的讨论
 
    ISSCC会议上回荡着一群设计者对于试图从更多的日益复杂和昂贵的工艺节点中挤出更多的抱怨声。“我们应该继续扩展到7nm和5nm,但我们需要从这些节点获得更多,”高通技术副总裁Geoffrey Yeap在对摩尔定律的讨论会上表示。
 
    Liam Madden在恢复他帮助Xilinx所建立的2.5 D芯片堆叠,最近将使用20 nm工艺集成190亿个晶体管(包括10个ARM Cortex-A9核)。在新的工艺节点添加了两个新的金属层,“RC延迟正在抹杀你芯片中的路径”他说。
 
    ITRS半导体的Paolo Gargini表示:今天的芯片堆叠技术就像2007年高电介质金属极设计一样,是工艺的下一个大热门。
 
   来自Intel的Mark Bohr却不同意这种观点,他表示:“我们需要的垂直互联要比今天的硅通孔密度大一个或两个数量级。”
 
   Liam Madde同意但表示对TSV密度有信心:“将要在未来两年或三年增加一个数量级,但是想再超越,就是比较棘手了。”
 
   即使有来自工艺的烦恼,工程师们还是表现出了许多硅创新。
 
微型传感器,太阳核心
 
   来自博世的Chinwuba Ezkewe(见下图)展示了一个2.5 mm×3 mm的3轴陀螺仪传感器,其精度足以用于导航,但在1.71 V~3.6 V电压下只消耗0.85 mA。

 
   下图是密歇根大学的研究人员展示了一个ARM Cortex-M0 +,其消耗0.09 mm2 太阳能电池产生400 μW的功率,这受益于他设计的新型电路抑制了漏电。

 
模块化智能手机
 
    日本Keio大学的Atsutake Kosuge(下图) 开发了一个6 Gb/s非接触式接口面向连接的模块化手机,这种手机是谷歌开发作为其Ara项目的一部分。他的宽带方法允许基带编码达到MIPI数据速率,但还并未向谷歌工程师透露。
 
 
智能手机在4K中的呐喊
 
    联发科的林锡安(下图)协助设计了公司所展示的能播放4K视频的HEVC编码器模块。基于28 nm工艺,该模块占用面积仅为2.16 mm2。
 
    下面,夏普的工程师展示了带有并行接口的240 Hz电容式触摸屏,其在平板上的速度表现与智能电视一样快。该芯片的当前版本是基于一个直接连接到主机处理器的模拟前端(AFE),去除了在上一代中的一个数字芯片。
 
闪电般的快速链接
 
    鲁汶大学展示了一个塑料波导(如下图),其运行在120 GHz,在7 m时发送速率达2.5 Gb/s,在1 m时发送速率为12.7 Gb/s。这个柔性连接允许手动调整使它比光纤更方便、更便宜。

 
    富士通实验室展示了硅光子学在25Gb/s以下运行的原型(如下图)。

 
抬头显示和脑监测
 
   来自韩国科学技术院的Injoon Hong(下图)展示了一个两芯片子系统,用于在智能眼镜中检测眼睛运动,这样使用者可以拍照和录像,而不会影响附近的人。这个65 nm芯片只消耗175 mW的功耗
 
    同样是来自在韩国科技研究所的Jae Myoung Kim(下图),展示了用于监测脑血氧值的头盔。他的芯片调制激光器去检查可提示疾病(如阿尔茨海默氏症或抑郁)水平的值。
 
蓝牙冲击新低功耗
 
    高通的技术主管Bill McFarland表示在蓝牙上仍然有许多创新。他透露了一个与Imec、Holst Centre和瑞萨一起设计的3.7 mW接收器。这个40 nm芯片支持BTLE(低功耗蓝牙)、ZigBee并包含了Cortex-M0 MCU。
 
    Dialog展示了一个集成了所有 RF组件以及一个DC/DC转换器的10 mW设备,它可以运行在硬币电池或AAA电池上。
 
x86命中低点和高点
 
   AMD展示了其Carrizo集成芯片播放4K的一个15 W的版本,归功于HEVC解码器,其只利用了x86核8%以内的资源。

 
   Intel展示了其22 nm、18核、集成稳压器的Xeon E5-2600 V3服务器芯片。当它运行到2.7 GHz及超过Turbo模式时,该服务器芯片支持更细粒度的方式分配线程以节省电量。
 
薄而轻的创新
 
    Imec的Kris Myny(下图)展示了柔性薄膜NFC标签,只花一分钱。到目前为止,塑胶电子并没有离实验室太远,Myny希望找到在各种应用中的标签的归宿,包括桌面游戏中互动卡。
 
    下面,凯斯西储大学的Michael Suster(左)和Mehran Bakhshiani 展示了基于新传感器、电路和接口芯片的掌上型介电谱系统。这个部件成本低于50美元,能取代如今贵达5万美元的Agilent 85070E和矢量网络分析仪
 
    该部件甚至嵌入一个树莓Pi模块用于嵌入式处理。与常规系统需要数十甚至数百毫升样本工作相比,它能与仅有10 mL的样本一起工作。
 
微型服务器和大型收发器
 
    IBM研究中的Ronald Luijten(下图)描述了基于飞思卡尔T4240的微服务器,T4240基于28 nm工艺,集成了12个64位的PowerPC内核并运行在1.8 GHz。他拿着的第二代卡将能插入2U机架单元,囊括了128个节点、1536个核以及6 TB的 DRAM。
 
    英特尔的Xeon芯片有更快的单线程性能,但微服务器设计对于使用多线程的应用更高效。
 
    另外,Xilinx展示了能够将数据速率从0.5 Gb/s扩展到32.75 Gb/s的协议灵活的收发器,它演示了20 nm部分穿过一个电底板(左下)和光链路(右下)。
 

关键字:ISSCC  3D芯片堆叠  低功耗  BLE  智能手机  微型服务器

编辑:chenyy 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2015/0228/article_10833.html
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