VLSI 2024, apie ką kalbėjo lustų milžinai?

0200-20210

0200-09315

0200-00234

 

2024 m. birželio 16 d. (vietos laiku) Havajuose, JAV, atidarytas 2024 m. IEEE VLSI technologijų ir grandinių simpoziumas, kuriame pristatomi pažangiausi MTTP pasiekimai, susiję su puslaidininkinių įrenginių proceso technologija ir integrinių grandynų technologija.

432-branduolys RISC-VFpasimetimo taškasAakceleratorius

Buvo 11 pranešimų grandinės technologijos srityje. Dominantys darbai parenkami pagal tokias temas kaip procesorius ir atmintis. Pradinės temos buvo „Procesoriai ir sistemos mikroschemos“, „Mašininio mokymosi įrenginiai ir greitintuvai“, „Atminties technologija“ ir „Skaitmeninės grandinės, aparatinės įrangos sauga, signalo vientisumas ir IO“.

Kalbant apie procesorių, ETH Ciurichas, Stanfordo universitetas ir Bolonijos universitetas kartu sukūrė slankiojo kablelio aritmetinį greitintuvą, pagrįstą RISC-V architektūra. Jį sudaro 432 branduoliai kaip dvigubi lustai, o du HBM2E moduliai, kurių talpa yra 16 GB, yra sumontuoti toje pačioje plokštėje. Šablonų operacijoms ir retoms tiesinės algebros operacijoms. Iki 28,1GFLOPS/W slankiojo kablelio našumas vienai galiai.

Mašininio mokymosi srityje Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ir „Samsung Electronics“ kartu sukūrė atminties skaičiavimo greitintuvą () su įmontuotu 1T1C bloku DRAM. Suderinamas su mašininio mokymosi modeliais, pvz., ResNet, BERT ir GPT-2. SKAIČIAVIMO NAGRINĖJIMAS VIENAM GALIOS VIENETUI YRA IKI 28,1 TOPS/W. Daroma prielaida, kad pasiektas SQNR (signalo kvantavimo ir triukšmo santykis) patobulinimai ir energijos vartojimo efektyvumo patobulinimai. Gamybos procesas yra 28 nm. Integruota 27 Mbit DRAM.

Kalbant apie atminties technologiją, Arm sukūrė SRAM makrokomandas pirminiam duomenų kaupimui talpykloje, kurios veikia iki 7 GHz dažniu (Nr. 16-3). SRAM blokas yra 1R1RW sistema su 8 tranzistoriais. Gamybos procesas yra 3 nm, o saugojimo tankis yra 11,2 Mbit/mm². Kalbant apie skaitmenines grandines, Seulo nacionalinis universitetas ir Kolumbijos universitetas kartu sukūrė mažos galios, didelio tikslumo nuo galo iki galo 10-raktinių žodžių kalbos atpažinimo sistemą. Sukurta naudoti mobiliesiems įrenginiams paleisti / valdyti balso komandomis. Energijos suvartojimas yra tik 5,6 μW. Atpažinimo tikslumas yra 92,7%.

PriepuolisPredikcijos SoC suUnprižiūrimasLuždirbti

Kitos temos yra "Medicininiai bioįrenginiai / grandinės / sistemos", "Jutikliai / Vaizdai / IoT / MEMS / Ekrano grandinės" ir "Duomenų keitikliai".

Medicinos biologijos srityje UC Berkeley praneš apie SoC, skirtų priepuoliams numatyti ir klasifikuoti, kūrimą. Įdiegus klasifikatorių, kuris prognozavimui naudoja neprižiūrimą nuoseklų mokymąsi, silicio lusto plotas sumažinamas iki penktadalio tradicinių modelių ploto, o energijos suvartojimas sumažinamas iki trečdalio tradicinių modelių.

„Canon“ sukūrė 1 megapikselio SPAD (vieno fotono lavinos diodo) vaizdo jutiklį, kuris gali išmatuoti atstumą net esant dideliam 50 000 liuksų apšvietimui. Sukonfigūravus tinklą, kuris siunčia ir gauna emisijos informaciją iš aplinkinių gretimų pikselių, galima išmatuoti atstumus esant ryškiai apšviestai aplinkai.

Kalbant apie duomenų konvertavimą, Pietų Kalifornijos universiteto ir „MediaTek“ rezultatai kartu sukūrė 16 Gsample/s didelės spartos laiko domeno analoginio-skaitmeninio konvertavimo (ADC) grandinę ir 10-bit didelės raiškos. buvo atrinktas popieriui. Jame yra konvejerio po žingsnio aproksimavimo laiko iki skaitmeninio konvertavimo (TDC) grandinė su delsos pokyčio korekcija ir vėlavimo poslinkio fono korekcija. Gamybos procesas yra 4 nm CMOS procesas.

CMOS belaidžio perdavimo / priėmimo grandinė 110-170GHz dažnių juostoje, naudojama 6G mobiliojo ryšio terminalams

Paskutinės temos yra „Analoginės ir mišrių signalų grandinės“, „Laidiniai ir šviesolaidiniai siųstuvai-imtuvai / šviesolaidinės jungtys“ ir „Belaidžiai ir RF įrenginiai, grandinės ir sistemos“.

Analoginėje pusėje „Samsung Electronics“ sukūrė mobiliesiems įrenginiams skirtą D klasės garso stiprintuvą, kurio THD+N (bendras harmoninis iškraipymas ir triukšmas) yra 0,00086 %, o PSRR (maitinimo įtampos atmetimo koeficientas) – 118 dB. . Didžiausia galia yra 5,8 W, o maksimalus efektyvumas yra 93,2% (apkrova 8Ω).

Kalbant apie sujungimą, TSMC sukūrė itin didelės spartos ryšio ryšius tarp trimačių sukrautų silicio lustų. Skaičiavimo lustai, naudojant 5 nm FinFET technologiją, ir SRAM lustai, naudojantys 6 nm technologiją, yra sukrauti, kad sudarytų 16 Gbit/s ryšio ryšį kanale, naudojant PAM{6}} metodą 9 μm žingsniu. Perdavimo ir priėmimo jungčių skaičius yra 80 juostų. Ryšio greitis ploto vienetui (1 kvadratinis milimetras) siekia 17,9 Tbit/s.

„Intel“ tyrimas dėl 4-kanalo optinio imtuvo grandinės, kurio dažnis yra 50 Gbit/s vienam kanalui (NRZ signalas), taip pat buvo pasirinktas kaip vertas dėmesio. Nuimamos šviesolaidinės jungtys, fotodiodai, transimpedanso stiprintuvo (TIA) IC ir duomenų perdavimo kelio IC yra tame pačiame pakete.

Tokijo technologijos institutas sukūrė D juostos (nuo 110 GHz iki 170 GHz dažnių juostos) CMOS belaidžio siųstuvo/imtuvo grandinę, skirtą naujos kartos (6G) mobiliojo ryšio terminalams. 4-channel x 4-Antena MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) ryšys sukonfigūruotas naudojant 200 Gbit/s perdavimo / priėmimo grandinę vienoje juostoje, todėl bendras ryšio greitis yra 640 Gbit/s.

„Intel 3“ procesas, 2.5D paketas patobulintas „Foveros“ ir daugiau išleistų

Įrenginių / procesų technologijų srityje 5 projektai yra iš "naujausios ir naujos kartos įrenginių / procesų technologijos, skirtos CMOS logikai", 4 projektai yra iš "naujos kartos atminties technologijos", 1 projektas yra iš "viso oksido". medžiaga“ tranzistorių technologija, o iš viso 11 straipsnių buvo atrinkti kaip verti dėmesio, vienas iš jų yra iš „Angstrom kartos PPA našumo įvertinimas atsižvelgiant į šiluminius efektus“.

„Paskutinė naujos kartos įrenginio/proceso technologija, skirta CMOS Logic“ apima techninę pažangiausio „Intel“ masinės gamybos proceso „Intel 3“ ir „Intel“ 2.5-dimensinės (2.5D) pakavimo technologijos „Foveros“ apžvalgą. Didelio tankio MIM kondensatorių kūrimo kūrimo rezultatai buvo atrinkti kaip monografija.

Be to, „Samsung Electronics“ (toliau – „Samsung“) turi 3D sudėtinio tranzistoriaus (CFET) technologiją su savaime išsilyginančiu tiesioginiu užpakaliniu kontaktu ir galinio užtvaro kontaktu bei „IBM Research“ 2 nm nanoskopinio FET galinio maitinimo šaltinio technologiją (kuri taip pat buvo pasirinkta Dviejų dimensijų pereinamojo metalo disulfido (MoS2) kanalo tranzistorių miniatiūrizacijos technologija, kurią sukūrė TSMC ir kitos jungtinės tyrimų grupės bei TSMC.

„Word-line“ oro tarpo izoliacija palaiko 3D NAND blykstės išplėtimą

Be to, tarp naujos kartos atminties technologijų, Micron Technology (toliau – Micron) 3D NAND blykstės ląstelių retinimo technologija ir Micron smulkiųjų tranzistorių technologija, skirta feroelektrinei nepastoviai DRAM, SK hynix Selector-Only atminties (SOM) technologija ir jungtinės tyrimų grupės, įskaitant „Sony Semiconductor Solutions“, feroelektrinės nepastovios SRAM technologija buvo atrinkta kaip verta dėmesio.

Remiantis pranešimais, 3D NAND blykstės ląstelių retinimo technologija, sukurta Micron Technology, sukuria oro tarpą tarpsluoksnio izoliacinėje plėvelėje tarp sukrautų žodžių eilučių, kad sumažintų parazitinę žodžių eilučių talpą, ir atskiria kiekvienos ląstelės įkrovos fiksavimo sritį, kad ji būtų slopinama. trukdžiai tarp gretimų ląstelių.

Mikrotranzistorių technologija, skirta feroelektrinei nepastoviai DRAM, sukurta Micron Technology. Dviejų vartų plonasluoksnių tranzistorių technologija įgalina nedidelį selektyvųjį ląstelių tranzistorių, kurio dydis yra 4F2 (F2 yra projektavimo taisyklės kvadratas).

SK hynix sukūrė tik selekcinės atminties (SOM) technologiją ir atminties ląstelių sankirtoje pagamino atminties ląstelių masyvą, kurio pusinis žingsnis yra 16 nm, kurio pakanka SOM.

Naudojant 1T1C elementų sistemą su selektyvaus elemento tranzistoriumi ir HZO pagrindu veikiančiu feroelektriniu kondensatoriumi, jungtinės tyrimų grupės, įskaitant „Sony Semiconductor Solutions“, sukurta feroelektrinė nepastovi SRAM technologija, sukūrė 16Kbit nepastovią SRAM makroprototipą. 100% gamybos išeiga buvo pasiekta naudojant 130 nm technologiją.

Naudojant 1T1C elementų sistemą su selektyvaus elemento tranzistoriumi ir HZO pagrindu veikiančiu feroelektriniu kondensatoriumi, jungtinės tyrimų grupės, įskaitant „Sony Semiconductor Solutions“, sukurta feroelektrinė nepastovi SRAM technologija, sukūrė 16Kbit nepastovią SRAM makroprototipą. 100% gamybos išeiga buvo pasiekta naudojant 130 nm technologiją.

Kategorijoje „Tranzistorinė technologija visoms oksidinėms medžiagoms“ dėmesio vertas darbas buvo pasirinkta 3D vertikalios indžio oksido (In2O3) medžiagų integracijos technologija, kurią sukūrė jungtinė Purdue universiteto ir „Samsung“ tyrimų grupė. Vertikalūs tranzistoriai susideda iš plonasluoksnių kanalų, pagamintų iš indžio oksido, ir storosios plėvelės vartų elektrodų. Plėvelė suformuota naudojant atominio sluoksnio nusodinimo (ALD) technologiją.

„Angstrom kartos PPA našumo vertinime atsižvelgiant į terminius efektus“ buvo pasirinkta monografija. Buvo įvertintas 10A kartos (1 nm kartos) nanosluoksnių FET ir 5A kartos (0,5 nm kartos) monolitinių komplementarių FET (CFET).