功耗降低一半 面積減少 40%!初創公司發明“準CMOS”技術續命摩爾定律

2022-10-27 12:06:18 來源:EETOP

幾十年來,摩爾定律推動半導體行業的進步。然而,在過去 10 年中,包括 NVIDIA 首席執行官黃仁勛在內的一些行業領導者認為 “摩爾定律已死”。

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先進技術節點成本呈指數增長的圖表

現在,制造商和研究人員正在研究擴大半導體規模和提高性能的新方法。一家來自美國的初創公司NeoLogic正在采用一種獨特的方法來應對這一挑戰,即“超大規模集成電路設計的新范式”。

晶體管微縮的挑戰

摩爾定律依賴于制造努力將晶體管柵極長度每代降低 0.7 倍。 減小晶體管柵極長度會產生許多重要的好處:它可以降低電路成本、降低功耗、提高性能并增加晶體管數量。

然而,隨著縮放技術持續發展到5nm及以下領域,微縮技術帶來的問題可能比它解決的問題更多。

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CMOS 性能、功率密度和電路密度趨勢

這些問題之一是電路復雜性。隨著更多晶體管被添加到相同面積的芯片中,設計變得更加密集和復雜,需要精心設計的電源、時鐘以及全局和本地信號傳輸方案。最終,這種復雜性成為了一個限制因素,限制了小型晶體管如何微縮,以及在大規模下可以實現多少性能。

另一個挑戰是功率密度。在更小的區域內使用更多的晶體管,單位面積消耗的功率會顯著增加。由于高電路熱量,這會導致設計可靠性問題。

NeoLogic 設計“準 CMOS”解決方案

為了應對這些挑戰,初創公司 NeoLogic 設計了一個獨特的解決方案。

由幾位半導體和超大規模集成電路專家創立的NeoLogic完全摒棄了CMOS設計。相反,NeoLogic 使用其專利準CMOS 技術(Quasi-CMOS,成為NeoMOS)設計 VLSI IP。

雖然 NeoLogic 沒有透露其 NeoMOS IP 的許多細節,但該公司解釋說,準 CMOS 架構將單晶體管邏輯(即 nMOS 或 pMOS)與 CMOS 邏輯集成在一起,以創建邏輯門和電路。據該公司稱,添加單晶體管邏輯可顯著減少 VLSI 設計中的晶體管數量。

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NeoLogic 聲稱的 NeoMOS 的優點

NeoLogic 聲稱,NeoMOS 的優點包括降低成本、面積、功耗和設計復雜性。與標準 CMOS 產品相比,據說 NeoMOS 可降低 50% 的功耗并減少 40% 的面積,同時保持或改善電路延遲。NeoLogic 表示,這相當于每瓦性能提高了 3 倍,并使公司能夠有效地跨越三代節點。

按照目前的情況,NeoLogic 通過許可協議銷售其 IP 塊,但有朝一日該公司希望銷售自己的處理器和其他基于 NeoMOS 的技術。

從NeoLogic 官網可以看到,目前可提供的IP如下:

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原文:

https://www.allaboutcircuits.com/news/computing-startup-neologic-prolongs-moores-law-with-quasi-cmos/


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