SRAM模塊

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新創(chuàng)公司Unisantis與Imec研究機構聯(lián)手，打造出號稱至今最小的SRAM單元。

0.0205mm2和0.0184mm2的6T-SRAM單元采用由Unisantis開發(fā)的垂直gate-all-around (GAA)晶體管，可望成為打造明日先進芯片的建構模塊。

這項開發(fā)工作是Imec年度技術論壇開幕當日的少數(shù)幾項新發(fā)布之一。其他新聞還包括透過藍牙實現(xiàn)更精確的室內定位、高密度的芯片實驗室(lab-on-a-chip)以及無需攝影機的眼動追蹤方法，而這些都是由Imec獨自開發(fā)的成果。

由Unisantis和Imec共同組成的研究團隊使用該新創(chuàng)公司所謂的環(huán)繞閘極晶體管，其最小間距為50奈米(nm)。該設計適用于5-nm SRAM，但不適合邏輯單元，因為它需要3個晶體管，才能提供單個FinFET的性能。

Unisantis的設計類似于一般被稱為垂直奈米線的設計，這可說是未來幾年的候選晶體管。他們可望顯著減少芯片面積——而且是CMOS微縮的最后進展領域之一。

多年來，大多數(shù)研究人員都認為垂直晶體管的挑戰(zhàn)阻礙了其于商用芯片中的實際應用。特別是Unisantis的設計還需要更高2～3倍的性能，才足以與FinFET邏輯競爭。

FinFET預計將微縮至采用將在2020年量產(chǎn)的5nm節(jié)點。橫向GAA晶體管——有時被為奈米片(nanosheet)、奈米線(nanowire)或奈米板(nanoslab)，普遍預期將在3nm節(jié)點成為其后續(xù)產(chǎn)品。

Unisantis技術長Fujio Masuoka在1980年代時曾經(jīng)是東芝公司(Toshiba)的NAND先驅。其新創(chuàng)公司明確地瞄準先展開下一代晶體管的開發(fā)，期望它有朝一日在明日半導體扮演更重要的角色。

今年2月，三星(Samsung)介紹了具有0.026-mm2位元單元的6T 256-Mbit SRAM，采用FinFET和極紫外光微影(EUV)技術制造，這是當時最小的元件。該韓國巨擘表示已在測試該設計的芯片，并有信心成為第一個商用化應用EUV的計劃。

Unisantis的設計于對三星的開發(fā)工作帶來了重大的影響，當時并超越了芯片巨擘英特爾(Intel)的工作進展。根據(jù)Imec，使用EUV，Unisantis的晶體管能以相當于FinFET SRAM的成本，在5nm制程進行制造。

然而，市場觀察人士指出，「這并不是一項可在像Imec這樣的小型研究機構中執(zhí)行的簡單研究計劃。你需要具備從晶體管到完成設計的制造規(guī)模，以及具有一定的經(jīng)濟規(guī)模足以讓任何事情上都易于銷售，而不是損失?！?/p>

圖：Unisantis和Imec宣稱開發(fā)出比三星、英特爾和臺積電更小的SRAM位元單元（來源：Imec）

藍牙室內定位準確度達30cm范圍

此外，Imec還發(fā)布了一款軟件，采用時間和相位數(shù)據(jù)估算飛行時間(ToF)信息，透過藍牙提供高達30公分(cm)的室內定位準確度。目前的技術使用信號強度來提供3到5公尺的精度。

該軟件可以得以讓藍牙與來自DecaWave等公司的超寬帶芯片室內精確度競爭。其目標在于以更低的成本提供類似的準確度，并將藍牙廣泛整合至智能型手機中。

Imec并在Atmel 802.15.4和恩智浦(NXP)的藍牙參考設計上展示其軟件。它執(zhí)行于Arm Cortex M4F上，并使用不到32 Kbits的ROM和64 Kbits RAM。

研究人員正為修改藍牙米蘭(Bluetooth Milan)協(xié)議的下一代版本提議修改，以便廣泛使用其技術。該標準流程可能需要大約一年的時間。同時，擁有藍牙鏈接兩端的用戶可以在其連接上啟用軟件。

另外，Imec正與合作伙伴合作，在不增加硬件要求的情況下為設計添加加密和身份驗證功能。該技術可將藍牙定位能作為汽車等各種系統(tǒng)的數(shù)位鎖，從而可能取代NFC。此外，Imec還創(chuàng)造了一款高階的實驗室芯片，將16,384個電極陣列與16孔微流陣列結合在一起。

圖：Imec的眼動追蹤眼鏡原型采用Datwyler的干式電極

最后，Imec還展示了一款整合在眼鏡上的無相機眼動追蹤技術。它使用電子眼圖傳感器來減輕重量、成本和功耗。這款智慧眼鏡則透過眨眼等眼動姿勢來提供控制系統(tǒng)的方式。