半导体代工厂该为物联网SoC微缩制程吗
发布日期：2015-12-11
近几个月来，一些主要的半导体业者与IC代工厂陆续宣布微缩IC的电晶体尺寸至14纳米（nm），从而为物联网（IoT）系统单芯片（SoC）降低尺寸与成本的下一步铺路。
然而，Objective Analysis半导体产业分析师Tom Starnes表示，从发展时程上看来并没有这么快。他指出，“目前所发布的消息大部份都与标准的微处理器架构有关，而与物联网设备的要求关系不大。”
“这些主要都是数位系统，真的要微缩至这么小的几何尺寸并不容易，密切掌握基于微控制器的物联网设备需求才能轻松地实现。”
基于MCU的SoC不仅仅是数位元件的组合，同时也包括了大量的类比功能、无线RF电路、快闪记忆体与静态随机存取记忆体（SRAM）——其中没有一项能够像数位电晶体一样轻松地微缩或具有可预测性。
“最终将会针对物联网出现一个可行的MCU SoC市场，它将能够利用微缩至14nm~20nm或更小的制程节点，但并不是现在，”Starnes表示。
芯科实验室（Silicon Labs）全球营运资深副总裁Sandeep Kumar对此表示认同。他并指出，相对于全数位化的SoC，终端节点的物联网SoC具有不同的要求与挑战。
“无线连接性、整合型MPU、低功耗作业、低漏电SRAM与非挥发性记忆器（NVM）智财权（IP），种种因素都使得制程技术选择更具关键。”Kumar还补充说：“这些物联网SoC并不会采用与数位SoC普遍使用的相同方式来追逐摩尔定律（Moore’s law）。”
无线物联网端点中的MCU SoC结合一系列的功能，包括非挥发性记忆体以及感测器、类比/混合讯号、窄频宽频RF等各种电路，以及天线、电池与电源管理等周边设备功能
Kumar以Silicon Labs公司的经验为例表示，该公司的设计瞄准了消费性穿戴式设备、家庭自动化、智慧电表、智慧照明、健康与健身、工厂自动化、运输、物流与农业等市场的低功耗、低资料率无线连接应用。为了支援这一类的设计，Silicon Labs仍然采用90nm制程制造基于ARM的32位元无线SoC，Kumar表示，该公司并未看到短期内有进一步推动制程节点进展的迫切需要。
“针对无线连接的复杂、高能效射频（RF）设计，以及用于感测或连接低压电流感测器的类比功能，都和物联网SoC的数位性能一样至关重要。”Kumar说：“这些SoC并非用于桌上型个人电脑（PC）、行动PC、平板电脑或甚至手机等功耗要求像物联网终端节点那么关键的应用。
“物联网 SoC用于经常以钮扣电池运作5-10年寿命的无线应用。在这项技术节点中选用的低漏电SRAM与高耐受性NVM IP，使其于设计这些SoC产品时难以遵循追踪摩尔定律的最小制程。”