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芯片热效应成半导体设计一大挑战IoT让问题更复杂

时期:2022-05-16 00:18 点击数:
本文摘要:随着汽车、太空、医学与工业等产业开始使用简单芯片,再加电路板或系统单芯片(SoC)为了合乎市场需求而重新加入更加多功能,让芯片热效应已沦为半导体与系统设计时的众多问题。 据SemiconductorEngineering报导,DfRSolutions资深工程师认为,随着芯片与电路板更加小,让冷问题变得更为相当严重。

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随着汽车、太空、医学与工业等产业开始使用简单芯片,再加电路板或系统单芯片(SoC)为了合乎市场需求而重新加入更加多功能,让芯片热效应已沦为半导体与系统设计时的众多问题。  据SemiconductorEngineering报导,DfRSolutions资深工程师认为,随着芯片与电路板更加小,让冷问题变得更为相当严重。Ansys副总则认为,热会带给一堆无法预见的变化,让业者必需从芯片PCB或系统层次评估热冲击的程度,FinFET制程中必需处置局部短路问题,而且转入10或7纳米后程度更加相当严重。

  早在2001年,时任英特尔(Intel)技术宽的PatGelsinger之后曾预测未来10年内,芯片上能源密度提升是必需设法解决问题的问题。在高密度PCB的SoC中,并非所有的废热都能即会。

  明导国际(MentorGraphics)行销经理认为,以车载娱乐系统为事例,仪表板不会产生冷且容易骑侍郎出有,之后有可能让绝缘闸极双极性电晶体(IGBT)显得不平稳,因此热管理必需从更加相似矽的角度加以评估。  至于预先评估何处以及何时不会经常出现热问题,之后必需仰赖各种工具、经验与运气达成协议。而且随着晶粒上温度不平均值,意欲计算出来冷对稳定性导致影响为何也越发艰难,目前所有EDA厂商已牵头企图解决问题该问题。  Synopsys工程师认为,享有近于精确且资讯充裕的模型变得更为最重要,但也带来电子设计自动化(EDA)厂商一定压力。

益华电脑(Cadence)回应,传统上分析工具大多针对PCB温度,但10纳米FinFET后,考量的地方必需从电路板移往至电晶体上。  Sonics技术宽也认为,目前溢电流问题依旧不存在,而且半导体物理也并未转变。

外界虽集中于在利用时脉来掌控功耗,但事实上时脉树(clocktree)仍有许多功耗产生。另一项必需面临的挑战则是动态电源管理。  Wingard则指出初衷是提高时脉掌控效率,另外,先进设备PCB或是个别晶粒PCB等也是不切实际方式之一。Tessera总裁认为,其涉及主要问题乃是热力学系统,也就是晶粒的厚度。

因为增加厚度可减少电阻让更好热散出有。该公司已开始研发以有所不同方式填充DRAM,让DRAM一部份可以开口让更加多冷气转入。  另外,Kilopass等公司也在研发可抗热的重复使用可程式(OTP)记忆体,来代替其他种类非溶解记忆体。


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