由攻到守 SoC芯片技術(shù)發(fā)展新趨勢

將過去由不同芯片實現(xiàn)的功能全部集成于SoC（系統(tǒng)級芯片，system on a chip）中——回顧一下半導(dǎo)體發(fā)展歷史，通過將性質(zhì)完全不同的功能集成到同一芯片上來實現(xiàn)新的附加值，這種事例在業(yè)界并不少見。如索尼計算機娛樂（SCE）在2000年春上市的“PS2”上就配備了混載有32Mbit DRAM的圖形處理芯片“Graphics Synthesizer”。該公司通過2048位這一超寬總線將內(nèi)置DRAM與邏輯電路連接起來，從而利用DRAM混載技術(shù)提高了設(shè)備性能。此舉也給當(dāng)時只是用來取代難以采購的外置小容量DRAM的DRAM混載LSI技術(shù)帶來了一股新風(fēng)。可以說這是一種“攻勢”集成。 

　　今年以來，美國德州儀器（TI）等公司所發(fā)布的“單芯片手機”讓人看到了同樣的一幕。通過將過去分別處于不同芯片上的RF電路和數(shù)字電路集成到同一芯片上，實現(xiàn)了設(shè)備的低成本化、小型化和低耗電。這里同樣也有濃厚“攻勢”色彩。 

　　在芯片中集成電源電路、即所謂的“集成電源”非常有意思。對此確信無疑的我們這些記者曾預(yù)測，集成電源同樣有著某種“攻勢”目的，并為此展開了采訪。“其目的是為了實現(xiàn)小型化？還是希望它成為降低成本的絕招？”然而，我們的想法卻與采訪對象的觀點大相徑庭。不少采訪對象表示：“為什么要采用集成電源，直到現(xiàn)在也讓人難以理解。此舉并不能大幅減小封裝面積或者削減生產(chǎn)成本。” 

　　讓我們茅塞頓開的是一位采訪對象的話：“集成電源恐怕與低電壓化密不可分。”隨著不斷朝低電壓化方向的發(fā)展，電壓的波動范圍將會越來越小，因此保持芯片穩(wěn)定運行的難度越來越大。這樣一來，哪怕是極小的電壓波動都會直接導(dǎo)致設(shè)備和芯片的運行錯誤。而集成電源就可以說就是解決這一問題的最有效手段。因為它能夠最大限度地將供電部分與用電部分近距離地連接起來。至此，我們才發(fā)覺集成電源應(yīng)當(dāng)屬于“保守”技術(shù)，而不是“攻勢”技術(shù)。這似乎窺探到了技術(shù)的本質(zhì)。 

　　依照這種觀點重新審視電子業(yè)界最近的發(fā)展?fàn)顩r，就會明白還有其他“保守型”集成技術(shù)。最具代表性的就是溫度傳感器。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，溫度傳感器的測定誤差卻反而越來越大。為解決這一問題，業(yè)界已開始將溫度傳感器與微處理器進(jìn)行混載。