近日，Cadence宣布，運用IBM FinFET制程技術(shù)所設(shè)計的 ARM Cortex-M0 處理器14nm測試晶片已投入試產(chǎn)。成功投產(chǎn)14nmSOI FinFET 技術(shù)歸功于三家廠商攜手建立的生態(tài)體系，在以 FinFET 為基礎(chǔ)的 14nm設(shè)計流程中，克服從設(shè)計到制造的各種新挑戰(zhàn)。
14nm生態(tài)系統(tǒng)與晶片是ARM、Cadence與IBM合作在14nm以上的先進制程開發(fā)系統(tǒng)晶片(SoCs)之多年期協(xié)議的重大里程碑。運用FinFET技術(shù)的14nm設(shè)計SoC實現(xiàn)了大幅減少耗電的承諾。
“這個晶片代表著先進制程技術(shù)的重大里程碑，這是三家公司的專家們通力協(xié)作的成果。”Cadence益華電腦晶片實現(xiàn)事業(yè)群資深副總裁徐季平表示：“FinFET設(shè)計為設(shè)計社群提供了重大的優(yōu)勢，但也需要先進晶圓廠、IP與EDA技術(shù)的支持，以克服可觀的挑戰(zhàn)。Cadence、IBM與ARM通力合作克服了這些挑戰(zhàn)，也為各種生產(chǎn)設(shè)計而發(fā)展出能夠支援14nmFinFET開發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)。”
這個晶片之所以開發(fā)，是為了要驗證14nm設(shè)計專屬基礎(chǔ)IP的建構(gòu)基塊。除了ARM處理器、SRAM記憶體區(qū)塊之外，還包含了其他區(qū)塊，為以FinFET為基礎(chǔ)的ARM Artisan實體IP的基礎(chǔ)IP開發(fā)工作提供不可或缺的特性資料。
每當(dāng)SoC往更小的面積進行設(shè)計時，就會帶來新的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)需要SoC設(shè)計產(chǎn)業(yè)鏈中的領(lǐng)導(dǎo)廠商通力合作，一起來解決。”ARM副總裁暨實體IP事業(yè)部總經(jīng)理Dipesh Patel表示：“在14nm的設(shè)計上，多數(shù)的挑戰(zhàn)來自于FinFET技術(shù)，而我們與Cadence和IBM的合作就是專注于實現(xiàn)14nmFinFET技術(shù)在設(shè)計與經(jīng)濟成本上的可行性，克服這些挑戰(zhàn)?！?/p>
ARM設(shè)計工程師們運用建立在IBM的絕緣層上覆矽(silicon-on-insulator，SOI)技術(shù)之上的14nmFinFET技術(shù)的ARM Cortex-M0處理器，提供最佳的效能/功耗組合。采用周延的14nm雙重曝光與FinFET支援方法，搭配使用Cadence技術(shù)的工程人員來設(shè)計FinFET 3D電晶體晶片。
“這次14nm測試晶片試產(chǎn)是我們在SOI上運用內(nèi)建的電介質(zhì)隔離功能，而在FinFET取得的重大進展。”IBM半導(dǎo)體研發(fā)中心副總裁Gary Patton表示：“事實上，Cadence與ARM在設(shè)計解決方案上協(xié)同作業(yè)，將這個以IBM的FinFET技術(shù)為基礎(chǔ)的測試晶片投入試產(chǎn)。我們?nèi)詫⒗^續(xù)合作，在14nm以上兌現(xiàn)全空乏型(fully depleted) SOI FinFET裝置的卓越功耗、效能與變異性控制的承諾。”
為了成功，工程師們必須要有14nm與FinFET規(guī)則臺(rule decks)以及更佳的時序分析的支援。這個晶片是運用Cadence Encounter Digital Implementation (EDI)系統(tǒng)而設(shè)計實現(xiàn)的，具備運用Cadence Virtuoso工具而設(shè)計的ARM 8-track 14nmFinFET標(biāo)準(zhǔn)單元庫。EDI系統(tǒng)提供按照以FinFET為基礎(chǔ)的14nmDRC規(guī)則執(zhí)行設(shè)計實現(xiàn)所需的先進數(shù)位功能，并納入全新GigaOpt最佳化技術(shù)，享受FinFET技術(shù)所提供的功耗與效能優(yōu)勢。此外，這個解決方案也運用通過生產(chǎn)驗正的雙重曝光更正設(shè)計實現(xiàn)功能。Encounter Power System、Encounter Timing System與Cadence QRC Extraction提供支援14nmFinFET結(jié)構(gòu)的14nm時序與電源signoff功能。
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