Neuartiger Halbleiter

ARM und Samsung Foundry fertigen einen eMRAM-Compiler

| Redakteur: Ulrike Ostler

ARM kündigt den ersten Embedded MRAM (eMRAM)-Compiler der Branche an, der auf der 28FDS-Prozesstechnologie von Samsung Foundry basiert.
ARM kündigt den ersten Embedded MRAM (eMRAM)-Compiler der Branche an, der auf der 28FDS-Prozesstechnologie von Samsung Foundry basiert. (Bild: ARM)

ARM und Samsung Foundry arbeiten Halbleiterfertigung zusammen, um den Partnern schon in diesem Jahr den „ersten eMRAM-Compiler der Branche“ und neue physische Intellectual Property-Angebote (IP) auf Prozessknoten in (11) 7 und 5 Nanometern anbieten zu können. Zugrunde liegt die 28FDS-Prozesstechnologie von Samsung Foundry.

Die neue Technik von ARM, ARM Artisan und Samsung Foundry sollen es den Kunden ermöglichen, die Komplexität und die für die Implementierung von Halbleiter-Designs erforderlichen Designressourcen zu reduzieren. Das würde die Produkteinführungszeit verkürzen.

Was Forscher seit mehreren Jahren vorausgesagt haben, wird nun Realität: Das Ende des Moore'schen Gesetzes nähert sich und wird sich auf die Leistungsfähigkeit und den Bereich (PPA) aller Anwendungen auswirken. Dazu gehören eingebettete Produkte, die in Verbraucher- und Industriemärkten eingesetzt werden, die zuverlässige und dennoch stromsparende Systeme mit komplexem Speicher benötigen, um ein breites Anwendungsspektrum zu unterstützen, jedoch durch die Geschwindigkeit, Leistung und Skalierbarkeit nichtflüchtiger Mainstream-Speicheroptionen wie eFlash eingeschränkt sind.

Embedded Magneto Resistive Random Access Memory, kurz eMRAM, ist eine neuartige nichtflüchtige Speicheroption. ARM und Samsung Foundry haben nun das erste eMRAM-Compiler-Angebot der Branche angekündgt, das auf der 28FDS (FDSOI) Prozesstechnologie von Samsung Foundry verfügbar sein wird. Diese neue Compiler-IP ermöglicht den Kunden die Flexibilität, ihren Speicherbedarf je nach Komplexität der verschiedenen Anwendungsfälle zu skalieren.

Die Kosteneffizienz dieser Compiler-IP liegt darin, dass eMRAM mit nur drei zusätzlichen Masken integriert werden kann, während eFlash mehr als zwölf zusätzliche Masken bei 40 Nanometer und darunter benötigt. Außerdem kann der eMRAM-Compiler Instanzen erzeugen, um Flash, elektrisch löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicher (EEPROM) und langsame SRAM/Datenpufferspeicher durch einen einzigen nichtflüchtigen schnellen Speicher zu ersetzen. Das soll sich inbesondere für kosten- und leistungsempfindliche IoT-Anwendungen eignen. ARM hat bereits das erste eMRAM IP-Testchip-Tapeout erfolgreich abgeschlossen.

Die Ankündigung soll nur der jüngste Meilenstein in der Zusammenarbeit vom ARM und Samsung Foundry sein; denn diese begann mit dem 65-Nanometer Prozessknoten und setzt sich durch die neuen Angebote von der ARM Physical IP auf 11LPP (11 Nanometer Low Power Plus), 7LPP (7 Nanometer Low Power Plus) und 5LPE (5 Nanometer Low Power Early) Prozesstechnologien fort.

Kelvin Low, Vice President Marketing der Physical Design Group bei ARM, schreibt im ARM-News-Blog: „Wir haben eng mit Samsung Foundry zusammengearbeitet, um diese Fertigungsprozessinnovationen unter Verwendung der physischen und Prozessor-IP von Arm zu entwickeln und zu verifizieren, so dass wir die Unterstützung für diese Innovationen in zukünftige CPU-, GPU- und andere Prozessorkerne integrieren können.“

Außerdem stellt die Entwicklungspartner neue Fertigungsknoten zur Unterstützung der Ultraviolett-Lithografie in Aussicht. Die extrem ultraviolette (EUV) Lithographie, eine lang erwartete und wegweisende Technologie zur Herstellung ultrakleiner Halbleiterschaltkreise, soll die Lebensdauer von Moore's Law verlängern.

Die Hardware-IP für 7LPP und 5LPE EUV bietet

  • Unterstützung von HD- und UHD-Logikarchitekturen zur Optimierung von Schaltungen für Leistung, Leistung und Flächenleistung
  • Eine umfangreiche Sammlung von Speicher-Compilern, 1,8V und 3,3 Volt GPIO (General-Purpose Input/Output) Bibliotheken und Unterstützung für CPU-Frequenzen über 3 Gigahertz.
  • Unterstützung für eine breite Palette von Anwendungen von mobilen bis hin zu Hochleistungscomputern
  • POP-IP-Lösungen, die erweiterte Cores, große LITTLE-Implementierungen sowie DynamIQ unterstützen.

ARM eMRAM Compiler IP wird ab dem vierten Quartal 2018 für Lead-Partner verfügbar sein. Die physische IP-Plattform ARM 7LPP soll ab dem dritten Quartal dieses Jahres für Lead-Partner zur Verfügung stehen, während die 5LPE im Frühjahr 2019 soweit sein soll.

Die Plattform für 11LPP, die auf dem bisherigen 14LPP FinFET-Design von Samsung Foundry aufsetzt und mit einer 2 Gigahertz CPU-Frequenz für Consumer-Designs, High-End-Wearables und Automotive-Produkte gedacht ist, steht schon jetzt bereit.

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