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TECH INSIGHT MICROCONTROLLER DESIGN 21 - ELETTRONICA OGGI 476 - MARZO 2019 I vantaggi della tecnologia SOTB Si chiama Silicon on Thin Buried Oxide ed è un processo che rappresenta un nuovo paradigma per la progettazione dei microcontrollori ultra low power Graeme Clark Renesas Electronics Europe N el mondo di oggi, che diventa sempre più connesso, ci si trova sempre più spesso a gestire una molteplicità di richieste spesso in confitto tra di loro per le quali è necessario individuare il migliore compromesso. Attualmente il mercato richiede prodotti sempre più complessi, con prestazioni più elevate e con caratteristi- che più evolute: il tutto, ovviamente a fronte di un consumo totale e un prezzo sempre più ridotti. Utilizzando i processi CMOS attualmente disponibili i progettisti di microcontrollori sono costretti a prendere decisioni difficili durante lo sviluppo dei dispositivi, in quanto devono bilanciare prestazioni spinte ed eleva- ta integrazione con consumi i più ridotti possibili, specialmente per quanto riguarda la corrente di standby del dispositivo finale. Si potrebbe iniziare ipotizzando l’utilizzo di un processo molto evoluto per un microcontrollo- re, quale ad esempio quello con canale a 40 nm o inferiore: in questo modo sarà possibile ave- re prodotti con elevato livello di integrazione a livello di periferi- che, dotati di memoria di ampia capacità (ad esempio 2 MByte di FLASH o anche superiore) e in grado di operare a frequen- ze che possono superare i 200 MHz, valore questo abbastanza normale per questo tipo di tec- nologia. D’altro canto, mentre il consumo in modalità attiva è tipicamente piuttosto bas- so, nell’ordine dei 50 – 100 μA per MHz, le correnti di leakage sono inversamente proporzionali alla dimensione del canale della tecnologia selezionata, arrivando, in que- sto caso a valori di corrente di standby di 10 μA – 100 μA o anche superiori. Se l’intenzione è sviluppare dispositivi con correnti di leakage, e quindi corrente di standby, inferiori, utiliz- zando le tecnologie tradizionali, è necessario scegliere un processo con geometrie, o dimensione del canale, maggiore. Questo ovviamente penalizza sia le prestazioni sia il livello d’integrazione di memorie e di altre periferiche. In figura 1 sono riportati i valori tipici che si possono ottenere utilizzando la gamma dei processi tecnologici attualmente disponibili. Con il patrocinio dell’iniziativa governativa giapponese LEAP (Lowpower Electronics Association and Project) Renesas ha sviluppato un innovativo processo tecnologico di produzione dei semiconduttori orientato a ri- solvere i problemi precedentemente descritti. Questo nuovo processo è conosciuto come Silicon On Thin Buried Oxide (SOTB). Le caratteristiche uniche di questo nuovo processo consentono di “spezzare” la tradi- zionale relazione che intercorre tra la dimensione del canale, il consumo in modalità operativa, il consumo in modalità standby e il livello di integrazione rispetto alla dimensione e al costo del silicio. La nuova tecno- logia proprietaria di Renesas denominata SOTB consente di riscrivere le regole rivoluzionando il mondo dei