台積電 40 奈米超低功耗技術協助 Ambiq Micro 創全球最佳功耗表現

作者 | 發布日期 2019 年 07 月 03 日 10:40 | 分類 晶圓 , 晶片 , 零組件 follow us in feedly


晶圓代工龍頭台積電不僅在先進製程發展快速,在成熟製程中也有所斬獲。日前,台積電宣布,極低功耗半導體研發廠商 Ambiq 採用台積電的 40 奈米超低功耗(40ULP)技術,其所生產的 Apollo3 Blue 無線系統單晶片締造了領先全球的最佳功耗表現。

台積電指出,藉由 Ambiq 的亞閾值功率優化技術(Subthreshold Power Optimized Technology,SPOT)平台與台積電的 40ULP 低操作電壓(low-Vdd)製程,具備 TurboSPOTTM 技術的 Apollo3 Blue 樹立了能源效率的新標準,將 ARM Cortex M4F 核心的運算能力提升到 96MHz,操作功耗降至 6uA/MHz 以下,來支援電池供電的裝置產品。Apollo3 Blue 卓越的性能讓 Ambiq 的業務延伸到電池供電的智慧家庭裝置以及隨時保持開啟且聲控的應用,如遙控器與耳戴裝置等產品等嶄新的市場。

Apollo3 Blue 為 Ambiq 基於 SPOT 技術的 Apollo 系列產品線增添了許多新功能,包括整合式 DMA 引擎、QSPI 介面以及支援超低功耗類比手錶指針管理的先進步進馬達控制器。Apollo3 Blue 擁有前所未見的節能效率及麥克風輸入設計,打造出 Ambiq Voice-on-SPOTTM 參考平台的核心,對於想把隨時保持開啟的語音助理整合功能與指令辨識加到電池供電裝置的客戶而言,相當符合它們的需求。為了增加設計的靈活性並且連結手機與雲端,Apollo3 Blue 專用 的第二核心能夠支援超低功耗 BLE5 連結平台,提供優異的射頻傳輸量與充足的資源支援使用者應用。

台積電 40ULP 技術藉由低漏電電晶體來進行節能,其中包括閘極及接面在內的所有漏電路徑皆經過仔細的優化。為了進一步實現物聯網的應用,台積電亦提供超低漏電電晶體(eHVT)及超低漏電 (ULL) 靜態隨機存取記憶體的單位元,低操作電壓解決方案結合了數種不同臨界電壓電晶體與完備的設計基礎架構,包括支援 0.7 伏操作電壓並具備時序簽核方法的標準元件庫、支援低操作電壓的優化設計流程以及涵蓋低操作電壓且具有準確性與寬廣範圍的 SPICE 模型。此外,台積電卓越的製造能力協助客戶在最小的製程變動之下進行設計,突破功耗的極限來支援以電池供電的產品。

繼具有高度競爭力的 40ULP 之後,台積電進一步擴展低電壓組合至 22ULL 來支援極低功耗的應用,提供更佳的射頻與加強的類比功能,以及低漏電 eHVT 裝置與超低漏電靜態隨機存取記憶體的單位元。此項技術進一步支援低電壓設計,將操作電壓降至 0.6 伏,並且搭配 晶片上的磁阻式隨機存取記憶體(MRAM)及電阻式隨機存取記憶體(RRAM)來實現低漏電嵌入式非揮發性記憶體解決方案,支援物聯網產品的應用。

(首圖來源: 科技新報攝)