GLOBALFOUNDRIES stellt in Dresden weltweit erste 22nm FD-SOI Technologie-Plattform vor

Unter­neh­men inves­tiert in Dres­den rund 250 Mil­lio­nen US-Dol­lar für Tech­no­lo­gie-Ent­wick­lung und Kapa­zi­täts­er­wei­te­rung

22FDX” bie­tet die bes­te Kom­bi­na­ti­on von Leis­tung, Strom­ver­brauch und Kos­ten  für das „Inter­net der Din­ge“, mobi­le Gerä­te, RF-Kon­nek­ti­vi­tät und Netz­werk-Tech­no­lo­gie

Dres­den / San­ta Cla­ra, 13. Juli 2015. GLOBALFOUNDRIES stell­te heu­te eine voll­kom­men neue Halb­lei­ter-Tech­no­lo­gie vor, die die hohen Anfor­de­run­gen stän­dig ver­netz­ter, mobi­ler Gerä­te der neu­es­ten Genera­ti­on an einen beson­ders nied­ri­gen Strom­ver­brauch erfüllt. Die neue „22FDX“ Tech­no­lo­gie-Platt­form ermög­licht dabei ein Leis­tungs- und Ener­gie­ef­fi­zi­enz­ni­veau ver­gleich­bar mit der Fin­FET-Tech­no­lo­gie zu Kos­ten, die eher mit der 28 nm Pla­nar-Tech­no­lo­gie ver­gleich­bar sind. Dies macht die­se neu­ar­ti­ge Tech­no­lo­gie zu einer per­fek­ten Lösung für den stän­dig wach­sen­den Markt von mobi­len Gerä­ten, das „Inter­net der Din­ge“ (IoT), RF- Kon­nek­ti­vi­tät  und Netz­werk-Anwen­dun­gen.

22FDX wird im Dresd­ner GLOBALFOUNDRIES Werk Fab 1 ent­wi­ckelt und anschlie­ßend für den Welt­markt her­ge­stellt. GLOBALFOUNDRIES plant für die Ein­füh­rung von 22FDX, also Tech­no­lo­gie-Ent­wick­lung und den wei­te­ren Aus­bau der Pro­duk­ti­ons­ka­pa­zi­tä­ten, rund 250 Mil­lio­nen US-Dol­lar bis Ende 2017 in Sach­sen zu inves­tie­ren. Die neue 22 nm Linie schließt damit an die Volu­men­fer­ti­gung der bestehen­den 28 nm-Tech­no­lo­gie-Platt­for­men an. Mit der Ein­füh­rung von 22FDX schlägt GLOBALFOUNDRIES ein wei­te­res Kapi­tel in der Erfolgs­ge­schich­te des “Sili­con Sax­o­ny” Clus­ter auf. In das größ­te Mikro­elek­tro­nik-Unter­neh­men Euro­pas wur­de fast 20 Jah­re lang kon­ti­nu­ier­lich inves­tiert. Allein seit 2009, seit der Grün­dung von GLOBALFOUNDRIES, beläuft sich die Zahl auf deut­lich mehr als 5 Mil­li­ar­den US-Dol­lar.

Die Ein­füh­rung von 22FDX ist ein Mei­len­stein in der erfolg­rei­chen Geschich­te des Dresd­ner Stand­or­tes“, so Dr. Rut­ger Wijburg, Seni­or Vice Pre­si­dent und Geschäfts­füh­rer GLOBALFOUNDRIES Dres­den. „Indus­tri­el­le Wett­be­werbs­fä­hig­keit wird zuneh­mend durch inno­va­ti­ve Chip-Tech­no­lo­gi­en bestimmt. Wir sehen in der Aus­rich­tung des Dresd­ner GLOBALFOUNDRIES Wer­kes auf ener­gie­ef­fi­zi­en­te, leis­tungs­star­ke und kos­ten­güns­ti­ge 22 nm FD-SOI Bau­stei­ne eine gro­ße Chan­ce, die The­men­fel­der „Indus­trie 4.0“, das „Inter­net der Din­ge“ sowie eine zukunfts­ori­en­tier­te, inno­va­ti­ve Auto­mo­bil­in­dus­trie aus Deutsch­land und Euro­pa her­aus wei­ter vor­an zu trei­ben.“

Wäh­rend eini­ge Anwen­dun­gen auf die über­ra­gen­de Leis­tungs­fä­hig­keit drei­di­men­sio­na­ler Fin­FET Tran­sis­to­ren ange­wie­sen sind, benö­ti­gen die meis­ten mobi­len Anwen­dun­gen eine bes­se­re Balan­ce zwi­schen Leis­tung, Strom­ver­brauch und Kos­ten. Die 22FDX Tech­no­lo­gie bie­tet nun einen alter­na­ti­ven Ansatz, indem sie als ers­te in der Indus­trie eine 22 nm zwei­di­men­sio­na­le ful­ly-deple­ted Sili­con-On-Insu­la­tor (FD-SOI) Tech­no­lo­gie ein­setzt. Sie kann bei 0,4 V betrie­ben wer­den, was voll­kom­men neue Mög­lich­kei­ten für extrem nied­ri­gen Ener­gie­ver­brauch, eine gerin­ge­re Wär­me­be­las­tung und klei­ne­re Gehäu­se­ab­mes­sun­gen für die End­pro­duk­te eröff­net. Die Platt­form benö­tigt eine 20 Pro­zent klei­ne­re Chip­flä­che und 10 Pro­zent weni­ger Mas­ken im Ver­gleich zur 28 nm Tech­no­lo­gie sowie fast 50 Pro­zent weni­ger Immer­si­ons-Litho­gra­fie-Schich­ten als bei Found­ry Fin­FET.

Die 22FDX Platt­form ermög­licht unse­ren Kun­den, maß­ge­schnei­der­te Lösun­gen mit der bes­ten Kom­bi­na­ti­on von Leis­tung, Strom­ver­brauch und Kos­ten anzu­bie­ten“, so San­jay Jha, Chief Exe­cu­ti­ve Offi­cer, GLOBALFOUNDRIES. „Zum ers­ten Mal in der Indus­trie­ge­schich­te erlaubt 22FDX durch Soft­ware und in Echt­zeit die Cha­rak­te­ris­tik der Tran­sis­to­ren zu ver­än­dern: Der Sys­tem­ent­wick­ler kann so Strom­ver­brauch, Leis­tung und Leck­strö­me dyna­misch anpas­sen. Zusätz­lich  bie­tet die Platt­form höchs­te Ener­gieeef­fi­zi­enz für RF und ana­lo­ge Inte­gra­ti­on.“

Die 22FDX Platt­form besteht aus einer Rei­he ver­schie­de­ner Pro­duk­te, die ent­wi­ckelt wur­den, um eine mög­lichst brei­te Palet­te von Anwen­dun­gen in ver­schie­de­nen Markt­seg­men­ten zu ermög­li­chen:

  • 22FD-ulp („base ultra-low power“) ist eine Alter­na­ti­ve zu Fin­FETs, die die beson­ders hohen Anfor­de­run­gen des Smart­pho­ne-Mark­tes im unte­ren und mitt­le­ren Preis­seg­ment erfüllt. 22FD-ulp nutzt so genann­tes „body-bia­sing“, das den Strom­ver­brauch um mehr als 70 Pro­zent im Ver­gleich zu 28 nm HKMG senkt, und somit bei Leis­tung und Strom­ver­brauch mit Fin­FET ver­gleich­bar ist. Für bestimm­te IoT und Con­su­mer Anwen­dun­gen kann die Platt­form für 0,4 V Betrieb opti­miert wer­den, und erreicht damit Ener­gie­ein­spa­run­gen von bis zu 90 Pro­zent im Ver­gleich zu 28 nm HKMG.
  • 22FD-uhp („ultra-high per­for­mance“) ist geeig­net für Netz­werk-Anwen­dun­gen mit ana­lo­ger Inte­gra­ti­on. Dabei ist 22FD-uhp so opti­miert, dass es die glei­chen außer­or­dent­lich hohen Leis­tungs­wer­te wie Fin­FET erreicht, gleich­zei­tig aber den Strom­ver­brauch mini­miert. Opti­mie­run­gen für 22FD-uhp umfas­sen „for­ward body-bias“, auf spe­zi­el­le Anwen­dun­gen opti­mier­te „metal stacks“, sowie Unter­stüt­zung für „0,95 V Over­dri­ve“.
  • 22FD-ull („ultra-low leaka­ge”) ist vor allem für trag­ba­re Gerä­te (“weara­bles“) und IoT Anwen­dun­gen ent­wi­ckelt wor­den und bie­tet die glei­chen Mög­lich­kei­ten wie 22FD-ulp, ver­rin­gert dabei aber Leck­strö­me auf 1pA/µm. Die­se Kom­bi­na­ti­on aus nied­ri­gem Strom­ver­brauch unter Last, extrem nied­ri­gen Leck­strö­men und fle­xi­blem „body-bia­sing“ ermög­licht eine voll­kom­men neue Klas­se bat­te­rie­be­trie­be­ner trag­ba­rer Gerä­te.
  • 22FD-rfa (“radio fre­quen­cy ana­log”) bie­tet höhe­re Daten­über­tra­gungs­ra­ten bei bis zu 50 Pro­zent gerin­ge­rem Ener­gie­ver­brauch und redu­zier­ten Sys­tem­kos­ten, um die stren­gen Anfor­de­run­gen von Volu­men-RF Anwen­dun­gen wie z.B. LTE‑A Trans­mit­ter, „High Order MIMO WiFi“ Kom­bi-Chips und „Mil­li­me­ter Wave Radar“ zu erfül­len.  Die RF „Active Device Back-Gate“ Funk­ti­on kann dabei die Not­wen­dig­keit redu­zie­ren oder eli­mi­nie­ren, kom­ple­xe Aus­gleich-Schalt­krei­se im pri­mä­ren RF-Signal-Pfad zu ver­wen­den. Das ermög­licht RF-Ent­wick­lern, eine höhe­re Leis­tungs­fä­hig­keit der Gerä­te zu errei­chen.

In enger Zusam­men­ar­beit mit Kun­den und Part­nern hat GLOBALFOUNDRIES eine opti­mier­te Design-Umge­bung sowie ein umfang­rei­ches Port­fo­lio grund­le­gen­der und kom­ple­xer IP ent­wi­ckelt. Design Star­ter Kits und Pro­cess Design Kits (PDKs) sind ab sofort ver­füg­bar, die Vor­se­ri­en­pro­duk­ti­on („risk pro­duc­tion“) beginnt im zwei­ten Halb­jahr 2016.
So äußern sich GLOBALFOUNDRIES‘ Kun­den und Part­ner

GLOBALFOUNDRIESFDX- Platt­form, die auf einer gemein­sam ent­wi­ckel­ten, ver­bes­ser­ten FD-SOI Tran­sis­tor-Tech­no­lo­gie basiert, erwei­tert das Öko­sys­tem und erschließt eine wei­te­re Quel­le für die Volu­men­pro­duk­ti­on“, so Jean-Marc Che­ry, Chief Ope­ra­ting Offi­cer, STMi­croelec­tro­nics. „FD-SOI ist eine idea­le Pro­zess­tech­no­lo­gie, die die ein­zig­ar­ti­gen Anfor­de­run­gen der stän­dig akti­ven und ver­netz­ten Gerä­te des „Inter­net der Din­ge“ sowie ande­rer Ener­gie-sen­si­ti­ver Anwen­dun­gen an nied­ri­gen Strom­ver­brauch erfüllt.“

Freesca­les i.MX 7 Pro­zes­so­ren der nächs­ten Genera­ti­on erfor­dern einen extrem gerin­gen Strom­ver­brauch und gleich­zei­tig „per­for­mance on demand“, wie sie nur 22FDX für IoT Gerä­te bie­ten kann“, so Ron Mar­ti­no Vice Pre­si­dent of App­li­ca­ti­on Pro­ces­sors and Advan­ced Tech­no­lo­gy, Freesca­le MCU Group. „GLOBALFOUNDRIES22FDX Platt­form erlaubt es uns, Ener­gie­ef­fi­zi­enz, ana­lo­ge Leis­tung und vor allem Kos­ten­ein­spa­run­gen zu kom­bi­nie­ren, um unse­re Road­map für die i.Mx Platt­form über die bereits ver­füg­ba­ren Pro­duk­te hin­aus erwei­tern zu kön­nen.“

GLOBALFOUNDRIES22FDX hat aus unse­rer Sicht ein außer­or­dent­lich hohes Poten­zi­al, was nied­ri­gen Strom­ver­brauch und gleich­zei­tig hohe Leis­tungs­fä­hig­keit angeht“, so Jens Benn­dorf, Mana­ging Direc­tor und COO, Dream Chip Tech­no­lo­gies. „Wir pla­nen daher, die­se neue Tech­no­lo­gie in unse­ren sys­tem­kri­ti­schen Kame­ra-basier­ten Fah­rer-Assis­tenz-Sys­te­men für Auto­mo­bi­le zum Ein­satz zu brin­gen.“

Die stän­dig ver­netz­te Welt der mobi­len und IoT Gerä­te  hängt von der Ver­füg­bar­keit von SoC’s (Sys­tem on a Chip) ab, die für Leis­tung, Strom­ver­brauch und Kos­ten opti­miert sind“, so Will Abbey, Gene­ral Mana­ger, Phy­si­cal Design Group, ARM. „Wir arbei­ten sehr eng mit GLOBALFOUNDRIES zusam­men, um die phy­si­ka­li­sche IP zur Ver­fü­gung zu stel­len, die für die Kun­den not­wen­dig ist, um von den ein­zig­ar­ti­gen Vor­tei­len von 22FDX zu pro­fi­tie­ren.“

Veri­Si­li­con hat weit­rei­chen­de Erfah­run­gen beim Design von SoCs für das Inter­net der Din­ge auf Basis der FD-SOI Tech­no­lo­gie, und wir haben die Vor­tei­le von FD-SOI ein­drucks­voll unter Beweis gestellt, indem wir Anwen­dun­gen für den „ultra-low power“ und „low-ener­gy“ Markt lie­fern“, so Way­ne Dai, Pre­si­dent and CEO, Veri­Si­li­con Hol­dings Co. Ltd. „Wir freu­en uns, gemein­sam mit GLOBALFOUNDRIES an der 22FDX Tech­no­lo­gie arbei­ten zu kön­nen, um hin­sicht­lich Strom­ver­brauch, Leis­tung und Kos­ten opti­mier­te Designs für Smart­pho­nes, „Smart Homes“ und „Smart Cars“ ins­be­son­de­re für den chi­ne­si­schen Markt anbie­ten zu kön­nen.

FD-SOI ist eine kos­ten­güns­ti­ge Lösung, die Tech­no­lo­gie-Platt­form über­grei­fend („mul­ti-node“) trag­ba­re Gerä­te wie „weara­bles“, Consumer‑, Multimedia‑, Auto­mo­bil- und ande­re Anwen­dun­gen ermög­licht“, so Han­del Jones, Grün­der und CEO, IBS Inc. „GLOBALFOUNDRIES22FDX ver­eint die Vor­tei­le der strom­spa­ren­den FD-SOI Tech­no­lo­gie auf einer kos­ten­güns­ti­gen Platt­form, für die wir eine sehr hohe Nach­fra­ge erwar­ten.“

FD-SOI ist in der Lage, erheb­li­che Ver­bes­se­run­gen bei Leis­tung und Ener­gie­ver­brauch zu erzie­len, mini­miert dabei aber gleich­zei­tig die not­wen­di­gen Anpas­sun­gen an bestehen­de Design- und Her­stel­lungs­pro­zes­se“, so CEA-Leti CEO Marie Noël­le Seme­ria. „Gemein­sam kön­nen wir erprob­te und ver­läss­li­che Design- und Her­stel­lungs­pro­zes­se für die erfolg­rei­che Her­stel­lung von GLOBALFOUNDRIES22FDX ent­wi­ckeln.”

Die Ankün­di­gung von GLOBALFOUNDRIES ist ein wich­ti­ger Mei­len­stein für die Her­stel­lung moderns­ter elek­tro­ni­scher Schalt­krei­se, die extrem wenig Strom ver­brau­chen“, so Paul Boud­re, Chief Exe­cu­ti­ve Offi­cer, Soitec. „Wir freu­en uns, als GLOBALFOUNDRIES’ stra­te­gi­scher Part­ner gemein­sam an der 22FD-SOI Tech­no­lo­gie arbei­ten zu kön­nen. Unser„ultra-thin“ SOI Sub­strat ist für die Volu­men­pro­duk­ti­on der 22FDX Tech­no­lo­gie bereit.“

Über GLOBALFOUNDRIES

GLOBALFOUNDRIES ist die ers­te Full-Ser­vice Halb­lei­ter-Found­ry, die mit Stand­or­ten welt­weit prä­sent ist. Im März 2009 gegrün­det, hat sich das Unter­neh­men schnell zur zweit­größ­ten Found­ry welt­weit ent­wi­ckelt, mit einer ein­zig­ar­ti­gen Ver­bin­dung von inno­va­ti­ven Tech­no­lo­gi­en und Fer­ti­gung für über 250 Kun­den. GLOBALFOUNDRIES ver­fügt über Pro­duk­ti­ons­stand­or­te in Sin­ga­pur, Deutsch­land und den USA und ist damit die ein­zi­ge Found­ry, die Fle­xi­bi­li­tät und Sicher­heit durch Fer­ti­gungs­zen­tren auf drei Kon­ti­nen­ten bie­tet. Die drei 300mm und fünf 200mm Wer­ke bie­ten die gan­ze Band­brei­te von Main­stream bis hin zu Spit­zen­tech­no­lo­gie-Pro­duk­ten. Die Wer­ke wer­den durch ein Netz­werk für For­schung und Ent­wick­lung und Design Ena­b­le­ment in den Mikro­elek­tro­nik­zen­tren in den USA, Euro­pa und Asi­en unter­stützt. GLOBALFOUNDRIES befin­det sich im Besitz von Muba­da­la Deve­lop­ment Com­pa­ny. Wei­te­re Infor­ma­tio­nen fin­den Sie unter http://www.globalfoundries.com.