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SoC系统开发:FinFET在系统级意味着什么

中电网?? 2014年01月09日 ?? 收藏0
家都在谈论FinFET——可以说,这是MOSFET自1960年商用化以来晶体管最大的变革。几乎每个人——除了仍然热心于全耗尽绝缘体硅薄膜(FDSOI)的人,都认为20nm节点以后,FinFET将成为SoC的未来。但是对于要使用这些SoC的系统开发人员而言,其未来会怎样呢?

回答这一问题最好的方法应该是说清楚FinFET对于模拟和数字电路设计人员以及SoC设计人员究竟意味着什么。从这些信息中,我们可以推断出FinFET在系统级意味着什么。

FinFET有什么不同?

关于FinFET及其结构理论的讨论已经有很多了,这里我们不再重复这些讨论。从电路设计人员的角度看,我们更关心FinFET究竟与平面MOSFET有什么不同。关于这一问题,今年的设计自动化大会(DAC)技术讨论专题为模拟设计人员开辟了新思路。

“采用FinFET进行模拟设计”而不是调侃的说“上帝一定疯了”,这代表了四个专家的观点:代工线代表TSMC的EricSoenen,Globalfoundries的RichardTrihy、工具专家Synopsys的NavrajNandra,以及设计经理Freescale的ScottHerrin.讨论集中在新晶体管的电气特性上。

在赞成一方,Herrin指出,FinFET能够以很低的亚阈值泄漏电流实现高增益。

Nandra补充说,“FinFET固有增益很高,但是跨导(gm)实际上很低,和频率(ft)一样。更先进的几何布局比平面器件更容易实现匹配,能够很好的控制晶体管特性。结果是,您可以开发性能更好的电路。而且,还有其他的令人惊奇的地方。例如,输出电流较小,因此,您开发的数据转换器会更小。”

但是也有挑战。Nandra说,gm和gd较低,而栅极泄漏较大,栅极电容要比同样尺寸的平面器件大两倍。正如Soenen所指出的,大家都知道的一点是,FinFET栅极宽度是量化的:圆晶上的每一个晶体管都有相同的标称栅极宽度。因此,习惯于对每一晶体管采用w值的模拟设计人员只能并行采用一组同样的FinFET——实际上,w作为电路参数可以是连续变量,直至一组正整数。

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意法半导体?

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