Silicon Motion展示低功耗PCIe 5.0 SSD控制器SM2508

Silicon Motion展示低功耗PCIe 5.0 SSD控制器SM2508 作为 PCIe Gen5 x4 控制器，SMI 的 SM2508 拥有 3.5 瓦的超低功耗。该公司表示，将其安装在 M.2 固态硬盘中，可使硬盘制造商制造出 7 瓦（或更低）的固态硬盘。SM2508 采用台积电的 N6 工艺技术制造，这是一个 7 纳米级的光缩制造节点，出货后将成为市场上最先进的控制器之一。相对复杂的节点使 Silicon Motion 能够在控制功耗的同时，在控制器中集成更多的内核和功能，更不用说芯片尺寸了。SM2508 SSD 控制器的前端基于四个 Arm Cortex-R8 内核，这将使其成为一个功能强大的控制器（作为对比，Phison 的 E26 是两个 Arm Cortex R5 内核加一个加速器）。该控制器还将与 DRAM 配合使用，支持 DDR4 和 LPDDR4。芯片后端提供 8 个 NAND 通道和 32 个 CE 目标，支持 3600 MT/s 的接口速度。SMI 称，该控制器的连续读取速度最高可达 14.5GB/秒，写入速度最高可达 14GB/秒，4K 随机读写性能最高可达 250 万 IOPS。SMI 在 Computex 上演示的硬盘甚至比这还要好，在 CrystalDiskMark 下达到了 14.9GB/sec 的读取速度。目前，Silicon Motion 及其合作伙伴正在最后确定 SM2508 的固件，并对其与不同制造商的 TLC NAND 进行验证，该芯片还支持 QLC NAND。在 Computex 上，Silicon Motion 在其展位上展示了 SM2508 硬盘的实际运行情况。多家硬盘制造商也在现场展示了基于 SM2508 的硬盘，不过只是静态样品。 ... PC版： 手机版：

HBM兴起 EDA企业抢占韩国市场

HBM兴起 EDA企业抢占韩国市场 工具设计、验证和模拟芯片制造过程，以确保提供所需的性能和密度。芯片制造完成后，这些工具对于确保芯片设备在整个使用寿命期间继续按预期运行也至关重要。业内人士表示，确保设备可以包含超过 10 个元件，没有EDA工具就无法设计制造半导体设备。EDA工具提供商Baum Design Systems Co.的首席执行官李俊焕表示：“随着高带宽存储器或人工智能芯片的兴起，毫无差错的芯片堆栈变得十分重要。”他表示，该公司自2013年以来一直在开发EDA工具，但在韩国很难聘请到EDA工程师。“我们在招聘人才方面遇到了困难。优秀的工程师离开这个国家只是因为这里没有EDA芯片，”这位首席执行官说。HBM衔接EDA无闻韩国是全球大内存芯片制造商的所在地：三星电子和SK海力士。今年以来，随着大内存巨头及其海外竞争对手加大对HBM芯片的投入，以赶上AI热潮。HBM已经成为AI热潮的核心，因为它比传统内存芯片提供更快的开发速度。三星也寻求向NVIDIA供应HBM产品。一位韩国芯片行业官员表示：“尽管韩国市场HBM处于领先地位，但我可以肯定，这里没有能够整合AI和HBM的EDA技术。”随着韩国经济的快速发展，以及台湾地区政府对EDA公司的大力支持，韩国也开始寻求帮助。在李钟镐部长的指示下，韩国科学技术信息通信部最近开始联系国内EDA公司，以了解现实情况。一位韩国EDA公司高管表示：“就在三年前，政府官员甚至不知道EDA的概念。好消息是，他们现在认识到了它。”SYNOPSYS、CADENCE、SIEMENS EDA全球EDA工具市场由美国公司主导。据市场追踪机构TrendForce称，Synopsys Inc. 是最大的EDA技术供应商，占有 32% 的市场，其次是Cadence Design Systems Inc.，占有 30% 的市场份额，西门子数字工业软件（也称为西门子EDA）占有 13% 的市场份额。三星、SK海力士以及主要的无晶圆厂芯片设计公司都使用这三家公司开发的EDA软件。在韩国，只有少数几家EDA公司，包括Baum和Alsemy Co.业内观察人士表示，在中国，大约有300家EDA公司，其中排名前10家的公司尽管获得美国制裁，但仍持有先进技术。据英国市场研究公司EMIS称，全球EDA市场规模预计从2020年的108亿美元增长到2026年的183.7亿美元。中国EDA在韩国的机会上海市政府最近公布了支持其EDA行业的措施，包括对EDA公司的新投资提供30%的补贴。一位韩国芯片行业官员表示：“如今，中国EDA公司正购买服务价格定为美国公司的一半来打入韩国市场。他们的价格竞争力很强。”中国三大EDA公司九天科技、Primarius Technologies Co. 和Entasys Design Inc.自2022年以来一直是三星代工厂的合作伙伴。成均馆大学半导体融合工程教授金永硕表示：“从经济安全的角度来看，现在韩国政府更加关注EDA行业的时候了。”参考链接 ... PC版： 手机版：

华为高调宣布取代美国所主导的芯片设计软件取得进展

华为高调宣布取代美国所主导的芯片设计软件取得进展 华为技术有限公司开发了能够设计最先进 14 纳米芯片的软件工具，推动了帮助中国公司规避美国制裁并取代美国技术的努力。 轮值董事长徐直军表示，这家电信领导者的内部团队与国内合作伙伴合作，构建被认为落后几代的芯片所需的工具。 徐补充说，它计划在今年验证产品称为电子设计自动化或 EDA 软件。 华为是中国硬件技术供应商小圈子的成员之一，这些供应商正努力将受制裁的美国组件和软件从 AI 芯片替换为 EDA 工具这个领域由美国公司 Cadence Design Systems Inc. 和 Synopsys Inc. 主导。中国芯片软件开发商 Empyrean Technology Co. 在表示已与当地主要芯片设计商和制造商建立稳固的商业关系后，周一在上海的涨幅高达 7%。 根据在社交媒体上流传并经华为代表证实的演讲记录，徐在2月28日的一次公司活动中说：“我们已经基本实现了构建用于设计 14 纳米级芯片的本土工具的目标” . 他说，在过去三年中，华为已经构建了78种工具来替代国外产品。

豪威发布OV01D1R图像传感器 在低功耗单摄像头中实现单红外和常开功能

豪威发布OV01D1R图像传感器 在低功耗单摄像头中实现单红外和常开功能 出于隐私需求以及即时免触摸登录的便利性，生物特征身份验证和HPD在笔记本电脑中日益普及，HPD通常由来自RGB传感器的常开电流供电。但是，当RGB传感器被物理隐私快门遮挡时，HPD将被禁用，而豪威推出的OV01D1R智能传感器解决了这个问题。该设计中包括首个集成摄像头解决方案：单红外+常开功能，即使RGB传感器被物理隐私快门遮挡，独立的OV01D传感器仍然能够实现HPD和人脸识别功能。这款传感器保持了超低功耗流，满足常开功能所需，而2微米像素在灵敏度和MTF（调制传递函数）方面性能优异，使其能够保持HPD和人脸认证功能。此外，豪威能够将三到四个传感器的功能整合到一个设备中，降低了成本和模块设计复杂度。值得注意的是，OV01D1R采用创新的单红外彩色滤光片阵列，在单个传感摄像头中同时支持HPD和人脸识别功能。OV01D1R基于PureCel像素技术，是一款采用1/6.13英寸光学格式的原始100万像素低功耗（3帧/秒时仅为4.7毫瓦）图像传感器。它能以30帧/秒的帧率提供1280x720分辨率。这款新传感器可应用于笔记本电脑、平板电脑、显示器和网路摄影机的内嵌摄像头，以及门铃和家庭安防摄像头。OV01D1R现已出样，将于2024年第四季度投入量产。 ... PC版： 手机版：

芯片散热问题不断扩大与增多 可忽略功耗设计的制造商越来越少

芯片散热问题不断扩大与增多 可忽略功耗设计的制造商越来越少 在这些活动的背后，一个持续的焦点是将更多晶体管集成到固定区域内，以及与之密切相关且不断加速的功耗泄漏战斗。FinFET在16/14纳米技术中解决了漏电门问题，但仅在两个节点之后问题再次出现。在3纳米制程中，引入了与众不同的全包围栅极场效应管（即纳米片）结构，这使得设计、计量、检验和测试变得更具挑战性和成本。在2纳米/18埃技术中，为确保向晶体管传输足够的功率并缓解布线问题，会从芯片的正面翻转到背面进行电源传输。在更高技术水平中，行业可能会再次改变晶体管结构，采用复合场效应晶体管（CFET）。在这一短时间窗口中，众多工艺和结构变化不断涌现，每个新节点都需要解决更多问题。例如，随着高密度芯片和封装技术发展，瞬态热梯度问题日益受到关注。这些热梯度以不可预测的方式移动，有时迅速，有时缓慢，并且会随着工作负载的变化而变化。在40纳米工艺中，采用较厚的电介质、基板和更宽松的间距，这些问题仅被当作小麻烦。但在当前尖端的制程技术中，我们需要更认真地对待这些问题。Cadence产品管理总监Melika Roshandell表示：“尽管基本漏电较之前的技术有所降低，但总体功耗却更高。所以，热量问题将更加严重，因为你在一个集成电路中集成了更多的晶体管，同时不断提高性能。你希望采用越来越高的频率，为此需要提高电压和功耗。现在的总功耗比上一代更高，所以热量问题将更严重。此外，在使用更小节点时，芯片面积也在减小。面积缩小和总功耗增加有时可能导致热问题恶化，从而使芯片无法达到图1：运行中的3D-IC设计的热力学耦合仿真热量正成为所有硬件工程师共同的噩梦，并引发一些难以解决和预先建模的恶性循环：热量加速了用于保护信号的电介质薄膜（时间依赖型电介质击穿，或称TDDB）的破裂，并增加了机械应力，从而导致翘曲。热量导致一系列问题：它加速电迁移和其他老化效应，可能使数据通路变窄。这进一步增加了电路阻力产生的热量以及驱动信号所需的能量，直至（如果可能的话）信号重新路由。热量还会影响存储器的运行速度，降低系统整体性能。此外，热量产生的噪声对信号完整性造成影响，而且噪声可能是瞬时的，这使得分区更加困难。所有这些因素都可能缩短芯片的寿命，甚至影响芯片的一部分。西门子EDA的模拟和混合信号验证解决方案的首席产品经理Pradeep Thiagarajan表示：“热降解晶体管很容易导致芯片或IP损坏。幸运的是，大多数设备的自热分析可以通过对每个MOS器件进行瞬态测量来评估局部加热对设计的影响，然后加载温度差数据并评估波形影响。现在，在面临越来越高的数据传输速率要求的情况下，各个方面都需要创新。因此，更好地对所有热界面材料进行建模，就能更有可能解决这些影响，并进行适当的设计调整，避免短期或长期的硬件故障。归根结底，我们需要创新的热解决方案，同时还必须进行正确的建模。”功耗问题丛生许多芯片制造商刚开始应对这些问题，因为大部分芯片并未使用最先进的制程开发。但随着芯片越来越多地变成由芯片单元组成，所有内容都需要在非40nm或更高工艺平面芯片开发的条件下进行特性描述和操作。值得注意的是，提高晶体管密度，无论是在单个芯片还是高级封装中，未必是提升性能的最有效途径。然而，它确实会提高功率密度，限制时钟频率。因此，许多显著进步并非与晶体管本身紧密相关。这些进步包括硬件-软件协同设计、更快的物理层和互连、新型绝缘和电子迁移材料、具有较高精度和较短恢复时间的预取处理、稀疏算法以及新的电源传输方案。Arm公司高级首席CPU架构师Vincent Risson表示：“理解整个系统堆栈非常重要。当然，计算机对功率有重要贡献，但系统的其他部分也同样重要。这就是为什么我们有不同级别的缓存，而且缓存的大小也不同。我们在上一代产品中加大了缓存规模，因为拥有本地缓存能使下游电源将计算视为本地运行。随着我们扩展到3D，我们可以设想使用3D堆叠缓存，这将有助于减少数据传输并提高效率。”关键是在设计周期的每个环节提高效率，不仅仅局限于硬件。尽管近几十年来芯片产业一直关注硬件软件协同设计，但系统公司通过定制化微架构优先采用这种方法，同时，移动设备也力求为了竞争优势而大幅延长电池寿命。Risson表示：“我们进行许多调整来充分提升性能，这是CPU致力于解决的一个重点问题。例如，我们持续改进所有预取引擎，以提高准确性并降低下游数据的流量。因此，我们在保持更好覆盖的同时，减少了互连上的流量。”这仅仅是难题的一部分，我们还需要解决更多方面的问题。例如，随着时间的流逝，介电膜会逐渐损坏。这种情况会受到不同工作负载或工作条件的加速，尤其是在充满芯片片制品的封装内部。Ansys电子、半导体和光学事业部的研究员及首席技术专家Norman Chang表示：“由于我们需要处理如此众多的信号和运行在不同电压下的多边形网络，时变介电击穿（TDDB）成为一个问题。如果一个网络与另一个不同电压的信号网络相邻，那么介电材料就会感应到不同的电压场。随着时间的推移，会出现时变的介电击穿现象。这是一个新问题，我们需要找到针对它的解决办法。”不一致性问题热梯度也是一项挑战，特别是当它们变化不定且在不同工作负载间有较大差异时。这个问题在2.5D设计中尤为明显，可能导致变形。而预期在未来几年推出的3D-ICs中也存在同样问题。在这两种情况下，热量可能会被困住，从而产生滚雪球效应。图2：2.5D 集成电路的热力学与力学分析结果，展示了温度梯度，包括在245°C时的翘曲情况张表示：“在3D-IC中，功耗与温度有很大的关系。当温度升高时，漏电功耗将增加，热梯度分布成为3D-IC中多物理互动的核心。温度会影响功耗，同时也会影响电阻。当温度升高时，电阻也会增加，这也将影响介电常数。这会对信号完整性和功率完整性产生影响，同时还会影响应力。在3D-IC中混合使用数字和模拟时，模拟部分对应力更敏感。你需要知道热梯度和热点的位置，以便将模拟元件远离热点。如果你看到模拟元件的热循环，设备的老化速度会加快，你会开始看到晶体管失配，模拟电路的效率相较于数字逻辑会迅速下降。”这仅仅只是开始。新思科技（Synopsys）的产品管理高级总监Kenneth Larsen指出，将堆叠芯片中各个元素的位置安排错误可能会产生一些意想不到的问题，例如热交叉干扰，这也可能会降低整体性能。“我们已从单片设计转向基于碎片的设计，这使得各个设备之间的距离缩小了，它们可以互相影响。当一个设备堆叠在另一个设备上时，热量如何散发出去？这是一个巨大的挑战。对于3D-ICs，第一个问题是能否构建具有结构完整性的系统。同时，你还需关注其他的机械、热和功耗问题亟待解决的问题实在太多。”在过去，处理热量的最简单方法是降低电压。然而，这种方式已经变得不再有效，因为在极低电压的状态下，轻微的异常现象就可能导致问题。Fraunhofer IIS自适应系统工程部门设计方法主管Roland Jancke说：“对于低功耗技术（如临界或亚临界器件）和高功耗设备来说，噪声是一个关键话题。这是一个难以理解的问题，因为在模拟过程中它通常不会出现，而是在现实世界中暴露出来。当噪声问题在现实中出现时，你需要了解并应对它。”以... PC版： 手机版：

微软推出两款自研芯片：Azure Maia 100 和 Azure Cobalt 100

微软推出两款自研芯片：Azure Maia 100 和 Azure Cobalt 100 当地时间 11 月 15 日周三，微软在西雅图举办的 Ignite 全球技术大会上，发布了两款自研芯片：Azure Maia 100 和 Azure Cobalt 100。 微软表示，Azure Maia 100 是一款 AI 加速器芯片，用于 OpenAI 模型、Bing、GitHub Copilot 和 ChatGPT 等 AI 工作负载运行云端训练和推理。Azure Cobalt 100 则是一款基于 Arm 架构的云原生芯片，针对通用工作负载的性能、功率和成本效益进行了优化。 微软还表示，他们不打算出售这些芯片，而是将它们用于为其自己的订阅软件产品提供支持，并作为其 Azure 云计算服务的一部分。