4
笔者从上个世纪80年代初就一直在EDA行业摸爬滚打，这么多年来，我记得，新工艺的开发大部分都是集中在最新的节点上，那些老节点很快地被置于后备支持模式下。新的节点最大的改进来自于静态和动态电压的下降、生产流程和性能的提升。只有少数由小产量的晶圆厂开发的利基节点时常做些改进。今天，物联网的出现改变了这种格局。
随着物联网芯片预计将达数十亿级别的产量，代工厂、EDA和IP供应商开始重视并审视他们的大节点产品。这种行为最大的驱动力来自于对低功耗和不断激增的无线组件的需求。这里我们提到低功耗时，并不是指它需要的冷却风扇更少，而是说它可以在太阳能的支持下运行数月，或者让一款可穿戴设备持续工作数周再进行充电。
对可穿戴产品来说，使用更大容量的电池不是一个好主意。通常的可穿戴设备所用锂电池容量可能都小于20毫安，需要3.7V的供电电压。在休眠模式下，其待机功耗需要达到微安级，而不是毫安级。为了电池续航能力，需要用到教科书上所有能用到的技巧：电压孤岛、电源孤岛、低泄露电流的单元库、亚阈值工作电压等等。
显然，台积电对这些问题已经斟酌许久，他们得出的结论是单纯升级工艺并不能解决新产品所面临的功耗问题。所以台积电宣布与其开放创新平台的合作伙伴们合作开发物联网平台。在这个计划中，台积电将推出其0.18um、90nm、55nm、40nm和28nm工艺的超低功耗版本。其中一些将会同时集成嵌入式flash，并具备支持射频设计的能力。
台积电希望能够把它的超低功耗工艺的工作电压降低20%到30%，再加上一些现成的功率降低技术，可以把电池寿命提高2到10倍。
台积电透露，目前有以下一些合作伙伴参与了这个计划：
ARM - 针对Cortex-M和Cordio射频IP的物联网子系统，工作在55nm超低功耗工艺上，可以在低于1V的电压下运行，能显著节省功耗。
Cadence - 同样是针对55nm超低功耗工艺，Cadence提供能在最优的功率水平下运行、用于传感器和外设接口的Tensilica Fusion DSP。Tensilica核同样能用于可穿戴设备中的WiFi和物联网连接，以及其它物联网应用。它同时支持40nm和28nm的超低功耗工艺。
Dolphin - 它带来的是用于超低功耗设计的方法和流程，包括电压孤岛和电源孤岛技术。其提供的工具能有效降低台积电的合作伙伴们在设计中的动态和静态功耗。
Imagination - 针对超低功耗设计的IP。Imagination提供处理器内核、无线连接和可以作为物联网的参考子系统的一些辅助功能。该公司为构建大量的物联网应用提供全面的IP组合。
Synopsys - 正在研究基于台积电40nm超低功耗工艺的集成物联网平台。将包括一系列DesignWare IP。它的亮点是超低功耗的ARC EM5D处理器内核、针对功耗和面积进行优化的单元库、内存编译器、非易失性存储器和一些IO及传感模块。
上述所有的工作代表了台积电及其合作伙伴们的一种承诺，即针对物联网爆发式增长的超低功耗连接设计需求，创建能满足物联网的设计和产能需求的工艺和流程。
更多有关物联网的资讯，欢迎访问 与非网物联网专区
与非网编译，未经许可，不得转载！
下载ECAD模型
