上海复旦微拿下的GF FD-SOI 22nm工艺有什么特点？

据台湾媒体报道，AMD剥离出来的代工厂GlobalFoundries近日迎来好消息，上海复旦微电子已经下单采纳其22nm FD-SOI工艺(22FDX)。这也是GF 22nm工艺第一次赢得中国客户的订单。

上海复旦微电子集团股份有限公司(曾用名上海复旦微电子股份有限公司)是国内从事超大规模集成电路的设计、开发和提供系统解决方案的专业公司，1998年7月由复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室、上海商业投资公司和一批梦想创建中国最好集成电路设计公司的创业者共同出资创建，2000年8月4日在香港创业板上市，成为国内集成电路设计行业第一家上市企业，2001年被香港著名《亚洲金融》杂志评选为大陆十佳企业之一。

据悉，上海复旦微电子将使用GF 22nm工艺制造人工智能、大数据用处理器，预计2018年下半年投入使用。在此之前，上海复旦已经和GF在智能卡IC领域达成了合作。

GF 22FDX工艺宣布于2015年，特别针对快速发展的主流移动、IoT物联网、RF射频和网络市场，可提供比肩FinFET技术的性能，能效则媲美28nm工艺，而且成本更低。

联发科也看会采纳GF 22FDX工艺，但不是用来造手机芯片，而是IoT相关。另外，GF最近还和成都政府达成合作，将投资超过1亿美元，在中国建设FD-SOI技术生态，并吸引了Cadence、Synopsys、Invecas、Verisilicon、Encore Semi等半导体企业的参与。

GF 22FDX工艺有什么特点？

“22FDX这个平台还可以提供很多好处，其中一个就是正向体偏压技术（FBB），可以用软件控制的体偏压在功耗、性能和漏电功耗之间实现动 态平衡，FD-SOI工艺的另一个优势就是易于RF集成，可以集成采用RF-SOI工艺的射频器件如收发器等，这在物联网应用中有很大优势，以为很多物联网应用需要集成连接功能如WiFi\蓝牙等等。”格罗方德产品管理事业群高级副总裁Alain Mutrcy在去年的一次媒体会上强调，“此外，FD-SOI工艺有易于集成非易失性存储单元，这让它在汽车电子等领域有独特优势。12FDX工艺的推出让很多用户有了新的选择，他们可以从28或者40/55nm平面晶体管工艺直接跳转到高级工艺上。”

Alain 表示FinFET工艺非常适合高性能计算服务器、图形芯片等应用，其中高端移动驱动了16、14nmFinFET工艺的发展，而服务器CPU需要驱动了7nm FinFET工艺的发展，但是其他一些应用并不适合FinFET工艺，对于一些用28和40nm工艺的客户来说，FinFET工艺开发成本太高了，而且许多应用不需要时刻保持顶级高性能反而需要超低功耗，另外一些应用需要集成模拟/射频/NVM等等，对这些应用来说，FD-SOI是很好的选择。

他认为从市场发展看，客户越来越青睐FDX平台，主要原因是

1、手机市场日益成熟，客户需要更高级集成

2、IOT大规模应用需要超低功耗、RF系统集成和全系统集成

3、汽车ADAS、汽车电子需要系统级集成器件；

4、人工智能，神经网络也需要更高性能更低功耗

5、ARVR日益走热也需要高性能和超低功耗，5G日益成熟，需要RF高集成

“我们可以以28nm的成本实现FinFET的相同性能，在能效方面，可以做到超低电压0.4V运行，超低漏电（1pA/um），而且是软件控制体偏压，还可以集成存储器件，所以FD-SOI的优势很明显。”他举例说。

以具体数值来看：

1、16nm/14nm FinFET工艺成本相当于28nm的两倍

2、16nm/14nm FinFET工艺设计周期是28nm的2.4倍，7nm是28nm的5倍，而格罗方德目前成熟的22FDX与16nm/14nm FinFET工艺相比可以健硕50%的MOL设计规则，可以减少曝光切割50%以上，可以减少40%掩膜成本，而且无Fin-specific规则。

格罗方德CTO兼全球研发高级副总裁Gary Patton博士指出从第三方调查来看客户对FD-SOI工艺的反馈是：产品可以差异化、更短的设计周期、更多的设计余量、低功耗、逆向体偏压 更好的模拟、RF集成等等。

而从格罗方德的FD-SOI平台发展来看，目前22FDX可以在2016年4Q启动风险生产，在2017 1Q启动量产，这都比原计划提前，FD-SOI生态合作伙伴也的基础/复杂IP已经就绪。他透露目前已经有50位客户采用22FDX进行原型设计。

FDX生态系统

Alain 表示格罗方德已经联合合作伙伴构建了包括工具厂商、IP厂商和设计服务厂商启动了一个名为FDXcelerator生态合作伙伴计划，它会提供易于获取的即插即用方案，最大限度降低客户成本，降低从Bulk节点迁移的成本。

例如，Invecas提供IP ，中国芯原提供设计服务，德国的Dream CHIP提供系统IP，OSAT提供产品封装和测试等。通过格罗方德半导体和FDXcelerator合作伙伴解决方案，客户将能打造各类创新的22FDX 片上系统解决方案，并从40nm、28nm等bulk工艺节点方便地迁移至FD-SOI。FDXcelerator初始合作伙伴现为该计划提供一系列重要产品支持，包括：

• 工具（EDA）：添加特定模块即可方便地利用FD-SOI的体偏压差异化特性，进一步完善了业内领先的设计流程；

• 复合设计元素（IP）库：包括基础IP、界面和复杂IP，可让晶圆厂客户直接利用经过验证的IP元素启动设计流程；

• 平台（ASIC）：可让客户在22FDX上建设完整的ASIC解决方案；

• 参考解决方案（参考设计、系统IP）：合作伙伴可提供新兴应用领域的系统级专业知识，可让客户加快产品上市速度；

• 资源（设计咨询与服务）：合作伙伴已培训了针对22FDX工艺的专业人才

• 产品封装和测试（OSAT）解决方案。

率先参加FDXcelerator合作伙伴计划的厂商包括：Synopsys （EDA）、Cadence（EDA）、NVECAS（IP与设计解决方案）、Verisilicon（ASIC）、CEA Leti（服务）和Encore Semiconductor（服务）。这些公司现已开始提供先进的22FDX 片上系统解决方案及服务。更多FDXcelerator成员将在未来数月陆续宣布。

他也表示FD-SOI工艺也特别适合MCU器件升级，因为FD-SOI以及集成eNVM存储，其低功耗特性有助于降低MCU功耗。而且格罗方德对FD-SOI工艺有长期的规划。

关于格罗方德22FDX工艺平台，大家可以看这个文章脑补：《格罗方德专家深度揭秘FD-SOI工艺四大优势》

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