STマイクロエレクトロニクス 28nm FD-SOI技術で動作速度3GHzを達成 ～高速・シンプル・低発熱を実証～

多種多様な電子機器に半導体を提供する世界的半導体メーカーのSTマイクロエレクトロニクス（NYSE：STM、以下ST）は、28nm FD-SOI技術プラットフォームのテストにおける新たな成果を発表しました。昨年12月の同技術を用いたシステム・オン・チップ（SoC）の製造成功に続いて、STのクロル工場（フランス）で製造されたアプリケーション・プロセッサが3GHzで動作し、一定の動作周波数における電力効率がその他の技術よりも優れていることを発表しました。

本発表は、その他機関によるFD-SOI技術に関する最近の発表に続いて行われました。半導体業界は、過去50年間、集積回路上のトランジスタ数を約2年毎に倍増させるムーアの法則に従い、事実上の小型オン/オフ・スイッチであるトランジスタのサイズを縮小してきました。小型化に伴う高密度化は、より多くの魅力的な性能を、期待どおりに低コストで提供してきました。同時に、これらの性能は、携帯電話等において、キーパッドやタッチパッド、今では音声によるコマンド入力に瞬時に反応することができる動作クロック速度を実現します。

現在、ナノ・スケールのトランジスタは、毛髪（1）の直径に約450個が収まるまで微細化され、バルク・シリコン・ウェハ上に形成される高速かつ低消費電力なプレーナ型CMOS技術は、物理的な課題に直面しています。FD-SOI技術は電子回路の小型化に向けた画期的躍進です。アプリケーション・プロセッサで動作速度3GHzを達成したことは、携帯型機器、デジタル・カメラ、ゲーム、および幅広いアプリケーション向けのASICにFD-SOIを採用するきっかけとなります。
次世代プロセスに関する各種技術の中で、FD-SOIは、最高性能・最小消費電力を求める業界ニーズに対応し、バッテリ寿命を損なうことなく卓越したグラフィックやマルチメディアを提供する性能を実証しています。

STのエグゼクティブ・バイスプレジデント、最高製造・技術責任者 兼 デジタル部門ジェネラル・マネージャであるJean-Marc Cheryは、次の様にコメントしています。「FD-SOIは、予測どおり、高速・シンプル・低発熱で、当社は、3GHzの動作速度の達成を期待していました。設計アプローチは、バルクCMOSに対する手法や完全空乏型チャネルおよびバック・バイアスのメリットと一貫性があり、低消費電力性に関しても当社の期待どおりです。」

STは、FD-SOIのシンプルさの裏付けとして、28nm バルクCMOSから28nm FD-SOIへのライブラリおよびフィジカルIPの移植が容易であることを確認しています。
また、MOSヒストリー効果がないため、従来のCADツールを使用したデジタルSoC設計プロセスとFD-SOI設計手法がバルクCMOSと一致することも確認されました。
FD-SOIは、動的ボディ・バイアスによる必要時の高性能モードへの即時切替えと、通常時の超低リーク状態への回復が、アプリケーション・ソフトウェア、オペレーティング・システム、キャッシュ・システムに対して完全に透過的に実行されるため、電力効率に優れた機器の製造を可能にします。FD-SOIは、バルクCMOSと比較して、高性能・低電圧・高効率な動作を可能にします。

STは、スペイン・バルセロナで開催されるMobile World Congress（2月25日～28日）のブース（Hall 7 E110）にてFD-SOI技術のデモを行います。

(1) FD-SOIトランジスタのチャネル長は28nmで、ピッチ（トランジスタ間）は113nmであるため、約450個のトランジスタが直径50,000nmの毛髪内に収まります。

STマイクロエレクトロニクスについて

STは、「センス & パワー、オートモーティブ製品」と「エンベデッド・プロセッシング　ソリューション」の多種多様なアプリケーションに半導体を提供する世界的な総合半導体メーカーです。エネルギー管理・省電力からデータ・セキュリティ、医療・ヘルスケアからスマート・コンスーマ機器まで、そして、家庭、自動車、オフィスおよび仕事や遊びの中など、人々の暮らしのあらゆるシーンにおいてSTの技術が活躍しています。STは、よりスマートな生活に向けた技術革新を通し、「life.augmented」の実現に取り組んでいます。2012年の売上は84.9億ドルでした。さらに詳しい情報はSTのウェブサイト（ http://www.st-japan.co.jp ）をご覧ください。

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