为了能在次45nm时代更有效率地转向4g通讯和多重处理技术,比利时国际微电子中心(imec)所进行一项为期三年的apollo策略研究计划现已取得成果。另外,这也有助于近日从imec独立而出的无晶圆厂半导体公司m4s nv的发展。
apollo是imec多模多媒体(m4)计划的延续,该计划始于今年4月,并预计进行到2010年中期;不过在m4计划最后的几项90nm芯片的投片目前仍悬而未决。如同m4一样,apollo计划的目的在于开发出一款多标准的行动终端以作为业界先驱;不过m4是以软件定义无线电(sdr)为目标,而apollo则可望在能执行于60ghz载频的感知无线电终端上取得进展。
在imec召开研究回顾年会前的新闻发布会上,研究人员们表示,虽然apollo的目标是实现45nm芯片,但在多处理技术和设计五金|工具的架构方面已显示出成果。在6个月的时间内,apollo计划已开发出一款多重处理支持工具,以及一种具变异意识(variability-aware)的设计方法。
根据imec的nomadic嵌入式系统技术业务总监serge vernalde介绍,apollo是由八个独立但互相关联的技术计划组成,包括:技术意识设计(tad)、处理器与编译器架构,以及多重处理器支持等。
具有vliw处理器和可重配置数组的adres处理器架构是m4基频芯片的核心,它可能在apollo计划的多重处理器部署中被重新设计。
同样地,针对m4计划中开发可执行于6ghz的scaldio cmos模拟前端(afe)不仅可在该频率上进行重新设计,而且可透过一个60ghz cmos afe来加以补充。该afe预计于2008年第二季时以45nm数字cmos技术投片,imec无线系统科技总监liesbet van der perre表示。
此外,imec投入apollo计划之举也为m4s nv公司增添更多价值,imec主管数字研究的副总裁rudi lauwereins表示。m4s是一家针对m4技术商业化应用而成立的无晶圆厂的半导体公司。“apollo为m4s提供了发展蓝图,”lauwereins表示。
m4s nv计划推出一款可编程可升级的无线收发器芯片scaldio、以及一款基于自适应无线电基频引擎(bear)架构的组件。这款scaldio rf收发器和bear基频处理器,都是过去三年来imec在m4研究计划中所开发的。
m4s在今年五月时正式成立,但其营运计划在一年多以前就已经获得创投业者的支持,并可溯及去年10月底。m4s nv公 司目前正致力于进行一项1,200万美元的第一轮融资, m4s的ceo ivo vandeweerd表示。
“我们关注的焦点是执行于170mhz到6ghz的scaldio可重配置rf收发器。它涵盖了许多载频,因而得以脱颖而出。它允许人们以一款rf单芯片来提供wlan、蓝牙、wimax和行动电视,”vandeweerd说。据称scaldio的功耗指标也很出色。
m4计划重要合作伙伴之一的三星公司(samsung)预计将重新制订其协议。同时,高通(qualcomm)已在apollo计划内签署了参与tad计划的协议。tad的目标是将制造的可靠性和良率提升到系统设计层级。imec的资深科学家miguel miranda解释了松散的时序约束如何改进良率,虽然这样做会稍微增加平均能耗。
尽管超低能耗是imec计划的目标,但在能耗与良率间的权衡能为设计最佳化带来更多附加价值,特别是它能作为一种保障,以防止制程变异抵销掉制程微缩所带来的好处。
adres处理器目前仍是apollo的基本处理器,但我们正瞄准即将出现的工业处理器架构进行扩展,imec负责设计技术的科技总监diederik verkest表示。“adres的功耗指标已经很不错了,它的每周期指令(ipc)可达16-20。现在,我们想试试如何嵌入多执行绪,以便更有效地填充数组。”verkest透露,其目标在于使ipc达到50。
imec的研究人员正致力于分割adres,并从4 x 4的数组中分离出控制vliw处理器。“我们还在调查商用化解决方案,”verkest说,“ti的c64系列是vliw架构,此外还有许多新架构,例如silicon hive公司的架构。”可重配置数组也很可能是8 x 8数组,以便能在芯片上建置多个处理器之前提供更多的平行性的机会。
因此,从应用软件中撷取平行性是改进性能与降低功耗的关键。为了达到这个目的,imec开发了多重处理平行化辅助(mpa)。











