富士通半导体交付55nm创新方案，解本土IC设计之“渴”

40nm的功耗，同时还不会降低性能，理论上讲这似乎不太可能。不过富士通半导体和美国SuVolta公司合作开发的新制程CS250S使得"Half the POWER，All the Performance"变成现实。

过去，虽然芯片的工艺制程技术一直在飞速进步，不过自从进入0.18微米（180nm）时代，CPU核心电压降至1.xV级别后，即使是目前实际生产用最新的28nm制程也只能使核心电压维持在1V左右。"高"电压带来的功耗问题也使移动计算方面处处受限，目前智能手机、平板电脑等最大的问题之一就是功耗和续航。而芯片电压之所以无法突破1V的重要原因之一就是低压无法驱动内部的SRAM模块。

使电压阈值下降至0.4V左右。DDC晶体管制造的嵌入式576Kb SRAM模块最低可在0.425V电压下工作，相比目前常用SRAM最低0.7V左右的工作电压减少了40%左右。相对于效果类似的ETSOI和Tri-Gate制程，富士通半导体的这种技术更加简便易行。富士通半导体应客户要求将低功耗特性全面导入对应的产品中，对于逐渐SoC化的移动处理器来说这绝对是个好消息。

图6显示了576k SRAM宏模块在不同电压下的良率。良率由所有比特都通过的宏模块数目计算而得。

图4：576k SRAM宏模块在不同电压下的良率。

CS250S是一项革命性的创新技术，通过全新设计的DDC（Deeply Depleted Channe） 晶体管技术，可以将现有65nm的功耗降低到原来的一半，而性能不受到任何影响，同时可很好地改善工艺生产造成的功耗波动。

如下图5所示，在fast corner的最坏情况下，采用CS250S（55nm）的工艺制程其静态功耗和动态功耗均比采用65nm工艺制程降低50%，而且fast corner和slow corner更加集中，对于封装热阻的考虑变得更加收敛。

图5：富士通半导体最新55nm工艺CS250S功耗比65nm降低一半。

完整、经过验证的一站式IP平台

前文曾指出，SoC的成功除了选择合适的工艺制程外，有竞争力的IP也是关键。客户的SoC中要用到各种不同的IP，尤其当遇到与工艺制程相绑定的模拟IP的时候，选择就不是那么的灵活，而富士通半导体完整的，经过验证的低功耗模拟IP，可以为SoC设计带来福音。

早在上世纪90年代，富士通半导体就在中国大陆开始推广ASIC方案和设计服务，最初客户以通讯和网络IC公司为主。2006年，该公司又在中国开始推广其日本代工厂的COT服务，以便为中国客户提供90nm和65nm工艺的ASIC设计、IP、晶圆代工等多元化的服务，很多应用如卫星电视、CMMB等消费类应用芯片都是在富士通日本晶圆厂投片生产的（40nm以下设计是转由台积电代工）。从2008年开始起， 他们中国客户中消费类电子IC厂商的比重逐年升高。

安佛英明在演讲中指出："上市时间是消费类终端芯片产品取得成功的最重要因素，而迅速地整合IP资源是达到这一诉求的关键。富士通半导体提供非常完整的针对这类应用芯片的解决方案，提供诸如USB、HDMI、PCIE、SATA、MIPI、ARM CPU、AD/DA、电源管理等诸多经过严格评估和量产验证的IP。而这些IP大部分都是富士通内部开发的，如此省去了客户为寻找各个IP而去和不同IP供应商谈判的时间。从芯片的风险角度来讲，一旦芯片出现IP的质量问题，客户也无需为此而在各个IP供应商之间周旋。从成本角度，富士通半导体所提供的打包IP方案也会帮助节省客户初期的IP 投入。"

图6：富士通半导体可提供完整、经过制造验证的高品质IP

灵活的商业模式

此次CICE参展的不少IC设计服务公司都强调从spec-in阶段就或深或浅地参与到客户（即包括IC设计公司也有想自己开IC的系统公司）项目中，除了IP、后端设计，与Foundry和封装厂打交道的事儿，也可以大部分委托给这些专业IC设计服务公司，因而产品创新周期大大缩短，降低成本。灵活的商业模式在如今的市场环境下显得至关重要。

图7：传统的商业模式

图7展示了传统的COT和ASIC设计模式。传统的COT模式使得客户很难将所有的服务如Design、IP/ Library、Mask、Wafer Manufacture、Shuttle、Assembly、Test、Failure Analysis、E-Fab整合在一起。而传统的ASIC模式则表现出高成本，低灵活性。

图8：富士通半导体提供灵活的Foundry Biz模式。

显然，传统的商业模式已经不能适应现今市场对于IC设计服务的要求了。富士通半导体提供非常灵活的商业模式，从ASIC到COT之间有Pure ASIC、 TGD ASIC、 Foundry+（DS,FTK）、Foundry+（IP Support）、Pure Foundry这五种服务模式可供客户选择。

刘哲强调说："富士通半导体将抛开传统IDM公司的业务模式，愿为中国本土IC设计公司的成长提供工艺、IP、设计等支持，并搭载灵活的商业模式，致力于成为本土半导体公司的强有力合作伙伴。