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- ELETTRONICA OGGI 438 - LUGLIO/AGOSTO 2014
TECH INSIGHT
SoI
nere transistor ultrave-
loci da un lato o transi-
stor a basso consumo
dall’altro.
Comunque, la minor
corrente di on-state non
crea problemi, soprat-
tutto nei circuiti di tipo
low-power, e può venir
facilmente adattata ove
occorrano correnti di
pilotaggio degli stadi
d’uscita. Il fatto poi di
poter operare con mag-
gior tranquillità a ten-
sioni ridotte rappresen-
ta ad esempio un van-
taggio nelle Ram stati-
che, dove la tensione di
cella può essere ridotta
di 100-150 mV, ciò che
con le normali Cmos
di tipo bulk creerebbe
problemi di stabilità,
in quanto ridurrebbe il
margine di rumore sta-
tico della cella, con con-
seguente aumento della
probabilità di errore
nell’array di memoria.
Al di la di ciò, comun-
que, SOI Consortium
consiglia di adottare un
criterio di coesistenza
fra l’FD-SOI e la classi-
ca bulk-Cmos, in modo
da poter ottimizzare le
varie porzioni del chip
in funzione delle speci-
fiche esigenze circuitali.
Alcune realizzazioni
Ne è un esempio la pre-
sentazione fatta a ISSCC
di Grenoble nel febbraio
di quest’anno da parte
di STMicroelectronics e
da LETI di un proces-
sore DSP di tipo UWVR
(Ultra-Wide Voltage
Range) realizzato in tec-
nologia FD-SOI da 28
nm con UTTB, ovvero
Ultra-Thin body Buried
Oxide. Si tratta di un
dispositivo in grado di
operare a un clock di
460 MHz a una tensio-
ne di soli 397 mV, che
passano a 2.6 GHz a
1.3V. ST e LETI hanno
sviluppato e ottimizzato
una serie di librerie di
celle standard in grado
di operare nel range da
275 mV fino a 1.2V.
On-chip,
opportu-
ni circuiti di controllo
del margine di timing
provvedono a regolare
la frequenza di clock
entro qualche percen-
to della frequenza ope-
rativa massima, e ciò
i nd i penden t emen t e
dalla tensione di ali-
mentazione, dalla ten-
sione di polarizzazione
del substrato e dalla
temperatura.
Come
risultato, anche a soli
0.4V il DSP è in grado di
garantire una velocità
di lavoro pari a 10 volte
quella dei DSP concor-
renti. Già dallo scor-
so anno, comunque,
la tecnologia FD-SOI
di ST è stata utilizza-
ta dalla joint-venture
ST-Ericsson per realiz-
zare il NovaThor L8580
eQuad per la telefonia
cellulare (Fig. 8), un
processore quad-core
ARM Cortex A9 proprio
in tecnologia FD-SOI da
28nm che permette al
processore di operare a
ben 3GHz, una velocità
normalmente riservata
al mercato dei PC, seb-
bene con un consumo
di ben il 35% inferiore
a soluzioni che opera-
no a identica frequenza.
Queste e altre realizza-
zioni dimostrano che
la strada intrapresa da
alcuni costruttori per
continuare il cammino
della famosa “legge di
Moore” rappresenta una
soluzione percorribile
(Fig. 9); si vedrà se nei
prossimi anni si rafforze-
rà e verrà seguita anche
da altre aziende.
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Fig. 9 – La tecnologia FD-SOI rappresenta, a detta di alcuni costruttori,
la via da percorrere per garantire il proseguimento della legge di Moore
Fig. 8 – Schema a blocchi del processore NovaThor L8580 eQuad di
ST-Ericsson, realizzato in tecnologia FD-SOI da 28 nm
