國際固態(tài)電路會議 ( ISSCC ) 是對 CMOS 晶體管縮放的慶?；顒印５谒?ISSCC 全體會議上，TI 的首席技術(shù)官 Ahmad Bahai 要求采取不同的觀點(diǎn)。他沒有計算我們可以在微米級 CMOS 中渲染的晶體管數(shù)量，而是描述了一系列因素，包括巧妙的設(shè)計和專門的封裝。
縮小 CMOS 幾何尺寸對于更小的設(shè)備和更長的電池壽命至關(guān)重要。但手機(jī)不再是唯一提供指數(shù)級增長的應(yīng)用程序。未來 20 年將通過專業(yè)設(shè)計、工藝和制造提供更廣泛的指數(shù)。
Bahai 建議采用一種動手工程方法，利用多種設(shè)計技術(shù)和專門的制造工藝，而不是依賴于 CMOS 縮放。模擬工程師可用的創(chuàng)新架構(gòu)包括數(shù)字輔助模擬和具有精密無源器件的系統(tǒng)級封裝?？捎玫膶I(yè)工藝包括 BiCMOS，其中更高功率的晶體管嵌入在 CMOS 數(shù)字基板上，硅鍺 (SiGe)、碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 用于功率。
Bahai 堅持認(rèn)為，這些變量的組合可以使電子產(chǎn)品具有指數(shù)級增長潛力。作為一個對 CMOS 縮放依賴很小的市場的一個例子，他將毫米射頻電路用于汽車?yán)走_(dá)處理器，其收發(fā)器依賴于混合技術(shù)。
毫米波射頻收發(fā)器的技術(shù)要求包括寬帶寬和能夠?qū)崿F(xiàn)深度精度和材料穿透的波束成形。Scaled CMOS 在此僅提供有限的增益。
封裝金屬化必須針對改進(jìn)的無源器件進(jìn)行優(yōu)化，并克服封裝中粗特征尺寸的諧波效應(yīng)。Bahai 指出，汽車模塊的靈敏度非常高，它不僅可以檢測和成像迎面而來的汽車，還可以成像駕駛員的呼吸模式。
可穿戴設(shè)備等個性化醫(yī)療是另一種呈指數(shù)增長的應(yīng)用，具有不同的要求，例如超低功耗和一次性使用，臨床血糖儀始終開啟并實(shí)時運(yùn)行，將實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)采樣。他指出，可穿戴生物傳感器提供的數(shù)據(jù)比簡單的心率更有意義，而且它不一定能從 CMOS 縮放中受益。
電源管理應(yīng)用程序通常圍繞功率處理能力和開關(guān)速度之間的權(quán)衡來構(gòu)建。權(quán)衡將被最小化，不是通過 CMOS 縮放，而是通過使用專門的制造工藝。
新一代功率晶體管包括 LDMOS、超結(jié)晶體管、GaN、SiC 和集成無源器件。通常，電力傳輸系統(tǒng)使用緩慢但易于訪問的開關(guān)頻率。規(guī)則是電壓越高，電力傳輸系統(tǒng)就越遲緩。較新的晶體管材料將實(shí)現(xiàn)高開關(guān)頻率。
例如，硅 IGBT 現(xiàn)在可為工業(yè)用途提供遠(yuǎn)高于 600V 的擊穿電壓，但開關(guān)速度相對較低。集成硅 MOSFET 通常在遠(yuǎn)低于 600V 的電壓下運(yùn)行——實(shí)際上對于計算機(jī)來說低于 20V——但開關(guān)頻率為 100 兆赫。超級結(jié) Mosfet 可以在 1 Kv 以下運(yùn)行，SiC FET 可以在高達(dá) 1.8 kv 的電壓下運(yùn)行，并且可以提供更高的開關(guān)速度，而 GaN FET 可以在 600V 以下運(yùn)行，并且可以處理 10 s MHz 的開關(guān)速度。
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