日前在上海举办的FD-SOI论坛上，参会的中外同行明显比去年多，而且，对于FD-SOI的自信也明显的写在了他们的脸上。而作为衬托的是，来自中国地方政府的官员也增多了，比如来自成都、重庆的地方官员，他们都希望将传说中的中国首条FD-SOI 12寸产线落户到自己的产业基地……
这一次会议，SOI的三大晶圆代工领头羊——格罗方德（GlobalFoundries）、三星半导体与意法半导体均宣布了重大突破。
格罗方德宣布了将在2019年上半年为客户流片基于12nm的FD-SOI（GF称为12FDX）产品，这也是FD-SOI产业首次明确的向大家展示了FD-SOI的路线图，指明了方向。同时，格罗方德还宣布，明年年中将有超过10个客户的基于22nm FD-SOI工艺（22FDX）的芯片进入量产，而目前已有22FDX的客户超过50家。“我们的基于软件控制的体偏FD-SOI工艺，可以实现定制的‘按需提供峰值性能’，同时平衡静态与动态功耗从而实现了最优的性能与功耗匹配。加上SOI工艺对于RF和模拟器件的集成优势，这对于未来的主流手机芯片、5G、VR/AR、IOT都是最合适的工艺选择。”格罗方德产品管理事业群高级副总裁Alain Mutricy表示。他预测，2019年他们的12FDX量产时，将会是手机芯片公司的重要选择。“那些极高端的智能手机芯片可能仍会采用FinFET（到时可能会是7nm FinFET），但是大部分主流的手机，采用我们12FDX已经足够，我们能够以低于16/14nm FinFET的成本与功耗提供等同于10nm FinFET的性能。”Alain Mutricy称。
相对于格罗方德的激进，三星则是更稳成一些。三星LSI执行副总裁Jong-Shik Yoon向大家宣布，经过几年的努力，去年底他们已解决了28nm FD-SOI的良率问题，现在正式宣布28nm FD-SOI工艺已经成熟，并且已有超过12个客户的芯片正在流片中，主要针对的是IOT芯片以及MCU产品。“我们认为28nm FD-SOI将会是一个很有前景，很长生命周期的工艺。”他表示。而对于28nmn FD-SOI的演进路线，他虽然没有透露详细的内容，但是他表示：“三星已经完全做好了准备，开始下一代FD-SOI的技术。”他幽默地透露：“可能不仅有28nm FD-SOI。”
而意法半导体这一次则是带来了几乎令参会的老外们集体“高潮”的产品——外观华丽的华米最新的运动手表。虽然这款手表两周前在北京发布了，但是这一次，因为它里面采用了索尼的一颗最新的基于28nm FD-SOI的GPS，而这颗GPS由意法半导体代工。基于意法与三星的合作伙伴关系，前者仅会做小批量的代工，量大后则可能会转移到三星，而它里面的重要的薄膜基材采用了Soitec公司的产品，而这一家公司可以说是FD-SOI的最大推动者，多年的努力，终于迎来了FD-SOI首款大批量量产的芯片。所以，从索尼、到意法半导体、到三星、到Soitec都为这一产品激动不已。“它是我们的Baby。”Soitec的副总裁、SOI联盟的执行官Giorgio Cesana以这样一种情不自己的语气说道。
索尼IOT业务部总经理松冈伸泰解释，由于采用了最新的28nm FD-SOI，这一颗最新的GPS（5603GF）电压也由之前的1.1V降到0.6V，而功耗由前一代的6.3mW降到了1.5mW。“我们与代工厂一起，克服了挑战，将所有逻辑电路、SRAM以及模拟电路的电压都降到了0.6V，所以实现了GPS芯片的功耗大幅下降。”他说道。
![]()
图题：这就是那颗让索尼、意法半导体、三星、Soitec都无比激动的GPS芯片，华米新发布的运动手表首次采用。SOI联盟的人称之为“我们的Baby。”
这一次会议上，来自业界的权威更是乐观地预测了FD-SOI在7nm上的可能性。法国原子能中心科研所（CEA Tech）下属研究机构CEA-LETI 首席执行官Marie Semeria指出：“我们通过芯片上的一些测试，对FD-SOI在7nm 上的实现作出非常乐观的预测。”而来自国际半导体权威调研机构IBS, Inc的创始人兼CEO Handel Jones也表示，“我们认为FD-SOI可以扩展到7nm。”
“本届奥运会中国女排得冠告诉我们一件事情，关键不在于你赢过多少次，而在于是否赢得了关键的那几次。”芯原半导体总裁兼CEO戴伟民博士说道，并且他提出一个新的理论：“由于FinFet的高成本与设计挑战，在5nm节点，FinFet是否会与FD-SOI融合呢？”
FD-SOI为什么会比FinFet成本与功耗都低？
为什么格罗方作德（GlobalFoundries)表示，12FDX能够以低于16/14nm FinFET的成本与功耗提供等同于10nm FinFET的性能呢？竟其原因，是FD-SOI采用了更简易的平面晶体管工艺，并且减小了掩膜数与曝光切割。如下图所示。
![]()
![]()
图题：FD-SOI实现低成本与低功耗的原因
以具体数值来看：
1、16nm/14nm FinFET工艺成本相当于28nm的两倍
2、16nm/14nm FinFET工艺设计周期是28nm的2.4倍，7nm是28nm的5倍，而格罗方德目前成熟的22FDX与16nm/14nm FinFET工艺相比可以减少曝光切割50%以上，可以减少
40%掩膜成本，而且无Fin-specific规则。“该平台支持全节点缩放，性能比现有FinFET工艺提升了15%，功耗降低了50%。而掩膜成本则比少于10nm FinFET工艺减少40%！”格罗方德的Alain Mutricy称。
在能效方面，22FDX由于可以做到超低电压0.4V运行，超低漏电（1pA/um），所以功耗下降不少。前面说的索尼那个意法代工的GPS芯片，28nm FD-SOI电压也可降到0.6V，所以功耗都实现了大幅降低。“不使用体偏，FD-SOI的漏电可以省25%，加上体偏，漏电可以再省5%。”Alain Mutricy表示，“并且格罗方德采用了软件可控的体偏，可以实现按需设计峰值，定制芯片的性能。这个功能对于智能手机、人工智能处理器以及VR/AR都十分重要。”
芯原半导体董事长戴伟民博士十分看好FD SOI，他指出，“从传统的体硅转向FD-SOI就像是换个跑道那么简单，但是，如果要转向FinFET，挤到FinFET的跑道就十分困难了。”芯原半导体与格罗方德、三星以及意法三家FD-SOI代工厂都有合作关系，帮助客户进行ASIC设计，对接FD-SOI工艺。
![]()
图题：16/14nm Finfet与14nm FD-SOI的成本比较（来源：IBS）
FD-SOI对射频器件的集成优势将助力5G与NB IOT（全文请阅读原文）
