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TECH INSIGHT MICROCONTROLLER DESIGN 23 - ELETTRONICA OGGI 476 - MARZO 2019 cesso SOTB e un dispositivo prodotto utilizzando un processo tradizionale. La linea rossa mostra la gamma delle caratteristiche di commutazione di un dispositivo che utilizza un processo tradizionale, evidenziando la variazione della soglia di commutazione per ognuno dei singoli transistor a bordo di un dispositivo tipico che implementa un milione di transistor. Il gate “migliore” commuterà a circa 0,3 volt mentre, a causa delle variazioni intrinseche del processo, il gate “peggiore” commuterà intorno a 0,7 volt. Questo significa che per garantire il corretto funzionamento di ogni singolo gate a bordo del dispositivo è necessario lavorare con tensioni di polarizzazione significativamente superiori a 1,0 volt. Il risultato di questa decisione di progetto forzata si riflette nella richiesta di una maggiore potenza necessaria durante il funzionamento. La linea blu in figura 4 mostra le caratteristiche di un gate prodotto utilizzando il processo SOTB: come si può notare la variabilità delle caratteristiche di commutazione è molto più ridotta rispetto a quella che si ottiene con un processo tradizionale. Nei dispositivi prodotti utilizzando la tecnologia SOTB è possibile operare in sicurezza con tensioni di polarizzazione molto inferiori garantendo allo stesso tempo che ogni singolo gate sarà pilotato corret- tamente. Il risultato è quindi una notevole riduzione della potenza richiesta durante la modalità operativa attiva. La linea verde in figura 4 mostra il risultato dell’applicazione di una tensione di polarizzazione inversa: in questo caso ogni singolo gate può essere posto in una condizione di massima riduzione delle correnti di leakage. Quindi l’inte- ro dispositivo o solamente parti di esso può essere posto in modalità di bassissimo consumo, il che comporta una riduzione significativa anche della corrente in standby. Grazie a questo processo è ora possibile sviluppare una nuova generazione di microcontrollori in grado di combi- nare le migliori caratteristiche sia delle tecnologie a canale più ridotto che consentono un alto livello di integrazione ed un basso consumo in modalità attiva sia della tecnologia a canale più ampio che presenta una corrente di leakage più ridotta. Fig. 4 – Confronto tra i livelli delle soglie dei dispositivi standard e i livelli delle soglie dei dispositivi SOTB Fig. 3 – Esempio di struttura ibrida SOTB