集微网 · 2020年07月22日

公开课第29期笔记:布局8年,锐成芯微低功耗模拟IP抢先之道

集微网消息 集微直播间自开播以来获得了大量来自行业的关注与好评。其中“集微公开课”栏目联合行业头部企业,通过线上直播的方式分享精彩主题内容,同时设立直播间文字提问互动环节。集微网希望将“集微公开课”栏目打造成中国ICT产业最专业、优质的线上培训课程,深化产教融合,助力中国ICT产业发展。

第29期“集微公开课”于7月21日(周二)上午10:00直播,邀请到成都锐成芯微科技股份有限公司创始人兼CEO 向建军,带来以《ACTT低功耗模拟IP平台助力中国芯》为主题的精彩演讲

点这里观看回放

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成都锐成芯微科技股份有限公司(ACTT)是本土一家专注于IP大平台建设的国产IP供应商,为客户提供自主知识产权的物联网超低功耗模拟IP、高可靠性eNVM、射频电路和高速接口IP研发授权和SoC定制开发业务。

向建军表示,成都锐成芯微成立于2011年,从成立至今,公司一直致力于低功耗领域,通过8年多的积累,在低功耗模拟IP领域取得了一些成绩。

为什么需要低功耗设计

众所周知,随着物联网时代的到来,低功耗设计越来越重要。而在向建军创业初期,还没有物联网的概念。

在物联网时代,随着更多应用产品采用电池供电,加上不断有新需求出现,并且电池技术的发展又难以满足应用对降低能源消耗的要求,此时,低功耗设计的重要性越发凸显。

向建军指出,在技术层面看,芯片技术发展快于电池技术的发展,导致芯片低功耗设计需求增多。

从应用层面看,低功耗是物联网应用中最关键的需求,向建军表示,大概80%~90%的物联网产品都需要低功耗设计。

如何做到低功耗

那么,如何做到低功耗?

向建军表示,低功耗不仅仅是一个概念,还贯穿在整个芯片设计过程中,如:工艺制程的进步、架构的创新等方面。

总的来说,半导体工艺制程、模拟IP设计、SoC架构是实现低功耗的三大出发点

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物联网时代的产品需要大多时间处于休眠或半休眠状态,但又需要保持随时被唤醒的状态。这就需要芯片的模拟部分处于常开状态。为使得产品有低功耗性能,向建军指出,模拟低功耗IP设计是关键点,也是目前来说最难解决的核心点。

向建军首先从半导体工艺角度简单介绍了低功耗设计原理。

在模拟IP设计方面,向建军表示,在亚阈值区的设计是低功耗设计的关键。器件设置于亚阈值区且在半开通状态时功耗最低,但该状态控制调试难度较大,可能会影响器件良率。如何让器件处于亚阈值时,功耗最低,又能使得器件状态稳定,这也是成都锐成芯微用近9年时间一直致力于解决的事情

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除了从半导体工艺和IP模块方面实现低功耗之外,还需要从SoC架构设计上进行分区,以实现不同状态通过不同分区进行控制。
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向建军以NB-IoT产品为例,讲起成都锐成芯微在低功耗模拟IP方面的成绩。2017年,成都锐成芯微与中兴NB-IoT合作的项目——RoseFinchi7100,同高通、海思等芯片平台对比,在测评中可实现功耗最优。

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近几年,随着成都锐成芯微技术的发展,公司在低功耗模拟IP方面也大步向前,目前已经实现350nA的低流耗。其整体PMU的低功耗设计包括宽电源输入范围低功耗PMU设计、锂电池供电低功耗PMU设计。

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向建军特别介绍了成都锐成芯微最新超低功耗PMU设计,Bandgap可低至20nA,LDO+Bandgap可低至40nA;亚阈值区低功耗设计方法,结合电荷保持设计方法,实现更高性能的超低功耗bandgap输出电压和LDO输出电压。
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此外,时钟模块低功耗设计、低功耗接口解决方案、转换电路的低功耗设计等也是成都锐成芯微极具特色的IP低功耗设计。

向建军表示,随着公司的发展,成都锐成芯微可提供多款低功耗模拟IP和解决方案,已经成为了拥有自主知识产权的物联网超低功耗模拟IP、高可靠性eNVM、射频电路和高速接口 IP研发授权和SoC定制开发的IP供应商。
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据悉,成都锐成芯微所提供的的低功耗模拟IP设计平台,不仅可提供完善的低功耗模拟IP,而且可在减小芯片面积,缩短设计周期方面,进一步降低芯片设计客户的成本。
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面对物联网、汽车电子、医疗电子等应用领域的海量市场需求,向建军表示,希望通过产品线扩充,建造完整的IP平台,提供一站式芯片解决方案。

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目前成都锐成芯微可提供全面灵活的IP定制化服务,并能根客户的需求量身定制全套设计解决方案。

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向建军表示,目前,物联网市场需求处于蓄势待发的阶段,汽车电子市场需求增长最快。未来在AIoT、5G等技术引领下,随着产品将不断丰富,在成本、功耗方面,也将对IP提出更高的要求。

向建军认为,最大的IP需求市场在中国,但国内还缺少大的IP提供商,不过在物联网时代,碎片化的市场需求也将给国内中小型芯片企业带来更多发展机会。(校对/小北)

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