“e-BRAINS”項(xiàng)目為采用三維等的異構(gòu)系統(tǒng)的集成奠定基礎(chǔ)

2010年9月，英飛凌科技股份公司與19家合作伙伴攜手合作，啟動(dòng)了歐洲e-BRAINS(最可靠的環(huán)境智能納米傳感器系統(tǒng))研究項(xiàng)目，圍繞異構(gòu)系統(tǒng)的集成展開(kāi)研究。這個(gè)項(xiàng)目由英飛凌和弗勞恩霍夫模塊化固態(tài)技術(shù)研究所負(fù)責(zé)技術(shù)管理，將于2013年底完成。納米傳感器將與IC(集成電路)、功率半導(dǎo)體、電池或無(wú)線通信模塊等組件結(jié)合使用，從而大幅提升e-BRAINS應(yīng)用的能源效率、成本效益、使用壽命和運(yùn)行可靠性。

利用e-BRAINS的研究結(jié)果，預(yù)計(jì)可以大幅提升諸如生產(chǎn)監(jiān)控、汽車(chē)和醫(yī)療遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域現(xiàn)有應(yīng)用的性能。舉例來(lái)說(shuō)，由于可與其他子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)集成，智能化車(chē)載氣體傳感器的體積將縮小一千倍，能效提高20倍，而其成本將大大縮減。

納米技術(shù)的采用，為功能的大幅提升創(chuàng)造了條件，同時(shí)開(kāi)啟了通向更多新應(yīng)用的大門(mén)。未來(lái)的e-BRAINS應(yīng)用對(duì)集成度有更高的要求。這類(lèi)復(fù)雜異構(gòu)系統(tǒng)的性能、多功能性和可靠性，主要受子系統(tǒng)之間的連線的限制。三維集成技術(shù)可最大限度縮短互聯(lián)線纜的長(zhǎng)度，從而克服這些缺點(diǎn)。三維技術(shù)允許以垂直堆疊結(jié)構(gòu)布放不同的芯片。

微電子組件的特征尺寸不斷縮小，目的是降低能耗或提高開(kāi)關(guān)速度。不過(guò)，隨著微型化進(jìn)程的推進(jìn)，半導(dǎo)體行業(yè)逐漸遇到物理極限問(wèn)題。隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的不斷加大，開(kāi)關(guān)速度面臨著更大的風(fēng)險(xiǎn)。這恰恰是采用三維技術(shù)的子系統(tǒng)異構(gòu)集成所發(fā)揮的主要作用——采用這種技術(shù)，不同組件可垂直堆疊，并且可最大限度縮短互聯(lián)線纜的長(zhǎng)度。

e-BRAINS項(xiàng)目涉及醫(yī)療、安防和安全等眾多不同的應(yīng)用，目的是增強(qiáng)歐洲各大公司的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。參與該研究項(xiàng)目的19家技術(shù)合作伙伴，包括在歐洲設(shè)有工廠的制造商，以及德國(guó)、挪威、奧地利、愛(ài)爾蘭、法國(guó)、瑞士、波蘭、比利時(shí)和英國(guó)等國(guó)的高校和研究機(jī)構(gòu)。英飛凌負(fù)責(zé)e-BRAINS各項(xiàng)活動(dòng)的總體協(xié)調(diào)。

該研究項(xiàng)目預(yù)計(jì)將于2013年底完成。項(xiàng)目總預(yù)算約為1,580萬(wàn)歐元，其中580萬(wàn)歐元來(lái)自行業(yè)和科研合作伙伴，剩余的1,000萬(wàn)歐元由歐盟第七科研框架計(jì)劃(FP7)資助。FP7計(jì)劃為實(shí)現(xiàn)里斯本戰(zhàn)略目標(biāo)——使歐盟成為世界上最有競(jìng)爭(zhēng)力與活力的知識(shí)經(jīng)濟(jì)體——做出了貢獻(xiàn)。在推動(dòng)增長(zhǎng)、提升競(jìng)爭(zhēng)力和促進(jìn)就業(yè)等方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用的所有與研究相關(guān)的歐盟項(xiàng)目，都將被納入FP7框架之下。如果研究取得成功，首批e-BRAINS產(chǎn)品將于項(xiàng)目結(jié)束后一兩年內(nèi)上市。