德州仪器首款45 纳米无线器件有效克服低功耗设计挑战

日前，德州仪器 (TI) 在国际固态电路会议 (ISSCC) 上推出了首款 45 纳米 3.5G 基带与多媒体处理器，以解决无线市场上最关键的功耗问题。TI 依靠其芯片专业技术提高了这套定制解决方案的性能，同时又大幅降低了功耗要求，该器件样片于 2007 年第四季度起开始提供给无线客户。TI 的 45 纳米工艺融合了多种先进技术与设计技巧，以及新一代 SmartReflex™ 2 电源与性能管理技术。无线客户可通过这些新技术开发更轻薄小巧、拥有先进多媒体功能的产品，与 65 纳米工艺相比，该技术可实现 55% 的性能提升并降低 63% 的功耗。

充分发挥 45 纳米工艺优势

TI 高级研究员兼无线芯片技术中心总监 Uming Ko 博士在日前发表的一篇论文中，介绍了这款采用 TI 低功耗 45 纳米工艺技术的新器件。这项新工艺可满足移动手持终端等便携式设备市场的特定需求，利用浸入式光刻工具与超低 K 介电层将每个硅片所能制造的芯片数目加倍，同时通过多种专有技术提供超越现有 65 纳米低功耗工艺的性能，这些专有技术包括能进一步降低 45 纳米工艺漏电的应变硅技术 (strained silicon)。

TI 首款 45 纳米无线数字与模拟设计平台将数亿个晶体管集成在 12 毫米 x 12 毫米封装中。该平台包含一个基于 ARM11、高性能 TMS320C55x™ DSP 与影像信号处理器的高吞吐量通信与高性能多媒体应用引擎，让支持多种无线标准的移动手持终端也能提供消费类电子产品般高质量的使用体验。该平台还整合了包括 RF 编解码器在内的多种模拟组件。

TI 无线高级技术部副总裁 Jeff Bellay 表示："这款新产品的发布再次印证了 TI 长期致力于提供高性能、低功耗无线解决方案的决心，通过这款新产品，手机制造商将能够更好的满足无线市场的发展要求。客户可利用显著提升的硅芯片功耗与性能水平推出拥有强大多媒体功能与超低功耗的新一代手机。"

45 纳米工艺节点将实现大幅性能提升，更能满足日益严苛的移动多媒体环境需求。借助新工艺，客户可设计并提供具备高清视频播放与录制功能的手机，并且同步运行多种应用，如一边玩 3D 游戏，一边举行视频会议，大幅提升使用体验。45 纳米工艺还能降低功耗，让手机设计整合更多先进功能与应用，并提供更长时间的视频播放、通话与待机。

SmartReflex 2 技术显著降低功耗

随着越来越多的通信和计算功能被集成到移动设备，电池使用寿命也直接受到影响，因此，整体电源管理对无线市场而言尤其重要。TI 致力于提供领先的创新技术，包括整合模拟与 DSP 产品的各种工艺技术和设计知识，协助客户提供更高性能与更低功耗的产品。

TI 的 90 纳米工艺所提供的 SmartReflex 技术即为最佳范例，其中包含各种软硬件技术，能够从系统级解决方案解决整个设计的电源管理问题。TI 新推出的增强型SmartReflex 2 技术更增加许多新功能，其中包括 TI 申请专利的 Adaptive Body Bias (ABB)、Retention ‘Til Access (RTA) 存储器以及 SmartReflex PriMer 工具。SmartReflex 2 技术允许 45 纳米工艺提供智能芯片性能并降低功耗。

ABB 是一种能自动和动态调节电压的智能型自动适应技术，无需增加晶圆复杂性与成本就能充份发挥处理器性能并节省电力，满足移动设备需求。这项技术解决了过去需要更多工艺步骤，增加制造成本的额外电压支持问题。ABB 包含可提高性能的顺向偏压 (Forward Body-Bias) 和降低功耗的逆向偏压 (Reverse Body-Bias)，只需利用电路技术即可在功耗与性能间取得最佳平衡，无需增加具备不同阈值电压的逻辑晶体管。

RTA 等特殊漏电管理功能则可在操作中切换至低功耗模式。TI 的 RTA 技术会将存储器分为多个区块，并在保持存储数据的同时，尽可能降低电压。这为整个系统提供了更多电力，以便高效率运行其它耗电应用并减少电源泄漏。

除了硬件进步外，TI 还推出了其 SmartReflex PriMer 电源管理工具。SmartReflex PriMer工具是片上系统 (SOC) 设计专用的一系列自动化工具，可协助自动生成寄存器传递语言 (RTL)，确保其建构正确。协助 TI 客户以更简单的方式将 SmartReflex 电源与性能管理技术导入新产品。

灵活的制造能力

TI 致力于提供灵活的外部与内部制造能力，协助客户运用所需的高级工艺技术实现设计的大批量生产。TI 于 2007 年第四季度推出了首款 45 纳米无线 SoC 解决方案样片，预计 2008 年即可通过 300 毫米晶圆的全面量产认证。这套解决方案采用 TI 低功耗数字与模拟设计平台及 45 纳米工艺技术，充份展现 TI 实践市场承诺的决心。