萊迪思發表首款 SOI 的 FPGA 產品,AI 晶片發展後續看俏

作者 | 發布日期 2020 年 02 月 10 日 7:45 | 分類 晶片 , 零組件 follow us in feedly


AI 晶片設計大廠萊迪思半導體(Lattice Semiconductor),基於本身 Nexus 技術平台,發表全球首顆以 FD-SOI 元件製作的 FPGA(現場可程式化邏輯閘陣列)產品,期望藉由 SOI 基板自身的低功耗特性,以及結合 FPGA 元件可程式化的設計理念,進一步應用於工業、通訊及汽車等相關領域。

因 FD-SOI 低功耗及高效能等特性,萊迪思開發出全球第一款 FPGA 產品

由於 SOI 基板本身結構優勢,於矽材料中央夾入一層 SiO2 氧化層為絕緣用途,使該基板所製元件擁有高效能及低功耗等特色,這點對於必須使用大量運算能力的 AI 晶片(如 FPGA、Edge 邊緣運算及 MCU 微處理器等)而言,即可有效滿足相關產品特性與市場需求。

其中,本次萊迪思推出的全球第一款由 FD-SOI 元件製成的 FPGA 產品,除了將目光聚焦於可支援多數 AI 應用場景,更進一步強調產品由於本身使用的 SOI 基板技術,使整體元件表現在 AI 晶片運算及嵌入式視覺技術,可發揮更好的低功耗及高運算效果,這也使該 FPGA 元件於平行處理技術,由於製作使用的基板差異,於平行架構的資料處理效率及推理速率,相較傳統矽元件,整體表現均獲得明顯改善。

各家 AI 晶片商相繼投入 SOI 技術,IoT 物聯網及資料處理發展後續看俏

憑藉低功耗、高效能及高性價比等特性,FD-SOI 元件廣泛應用於 AI 領域,目前有許多 IDM 大廠(如意法半導體、瑞薩電子等)、製造代工廠(如格芯、X-Fab 等)及少數晶片設計大廠(如萊迪思)相繼投入。

為求設計及製造出較低功耗的 FD-SOI 元件,除萊迪思首發的 FPGA 產品,瑞薩電子進一步以 FD-SOI 元件為基礎,發展出 SOTB(Silicon on Thin Buried Oxide)結構,期望透過添加額外的基板偏壓電極(Substrate Bias Electrode)於元件,藉此達到節能省電效果,以因應如 MCU 微處理器等 AI 應用領域的市場需求。

由上述相關情形得知,FD-SOI 元件及延伸之 SOTB 結構,已逐漸滲透到現行 AI 晶片市場,且相關元件憑藉於本身高效能及低功耗等半導體特性,未來將有機會逐步拓展至 IoT 物聯網及資料處理等應用領域。

▲ 高效能及低功耗 AI 晶片結構示意圖。(Source:拓墣產業研究院整理,2020.1)

(首圖來源:萊迪思