IBM Corp.半導(dǎo)體研發(fā)中心（SRDC,紐約East Fishkill）采用了32nm絕緣體上硅（silicon-on-insulator,SOI）技術(shù)制作了一個(gè)16Mb的嵌入式DRAM (eDRAM)測(cè)試芯片。這款eDRAM擁有低于2ns的存取時(shí)間，與業(yè)內(nèi)其他32nm嵌入式SRAM技術(shù)相比，存儲(chǔ)密度是其4倍。

IBM將在即將到來(lái)的IEDM上詳細(xì)介紹其32nm eDRAM

eDRAM與邏輯晶體管全兼容，且邏輯性能不會(huì)退化。它采用了深溝槽電容結(jié)構(gòu)，結(jié)合了高k介質(zhì)和金屬內(nèi)襯電容器技術(shù)。IBM將在12月7-9號(hào)在Baltimore舉行的國(guó)際電子器件會(huì)議（IEDM）上詳細(xì)介紹其32nm eDRAM。

IBM SRDC副總裁Gary Patton表示，SOI eDRAM延時(shí)和循環(huán)時(shí)間低于2ns，功耗比SRAM低4倍，軟錯(cuò)誤（soft-error）率更是降低了1000倍，相比熟悉的SRAM，它更節(jié)能、更可靠。

除了將SOI eDRAM用于該款產(chǎn)品中，IBM也正在將其提供給較早授權(quán)的晶圓代工客戶。IBM正與ARM的設(shè)計(jì)部門合作，將其納入他們的32nm庫(kù)中；目前初始化的32nm ARM庫(kù)已經(jīng)可以獲取。IBM說(shuō)，他們正在與ARM一起開(kāi)發(fā)22nm SOI技術(shù)，“這使得ARM能較早地獲得這項(xiàng)技術(shù)。”

IBM聲稱，eDRAM單元的存儲(chǔ)密度是此前他們發(fā)布的任何22nm嵌入式SRAM單元的兩倍——包括IBM在2008年8月發(fā)布的號(hào)稱全球較小的22nm SRAM。

“我們正在將這項(xiàng)32nm技術(shù)授權(quán)給客戶，”Patton說(shuō)，并補(bǔ)充說(shuō)，它將標(biāo)志著“通往22nm SOI技術(shù)的明顯進(jìn)步”。除了服務(wù)器，這款eDRAM還將針對(duì)打印機(jī)、存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，以及低功耗的車載、消費(fèi)和游戲系統(tǒng)。

Power 7 的L3緩存

IBM發(fā)言人Jeff Couture表示，IBM正在將eDRAM用于其45nm Power 7服務(wù)器處理器中。在去年八月于加州Palo Alto舉行的Hot Chips會(huì)議上，IBM已經(jīng)討論了其MPU旗艦產(chǎn)品Power 7。每個(gè)芯片達(dá)到了8核，每個(gè)核執(zhí)行32 gigaflop（每秒 10 億次浮點(diǎn)運(yùn)算），它由SRAM存取，板上eDRAM作為L(zhǎng)3高速緩存。

Insight 64 (加州Saratoga)的微處理器分析師Nathan Brookwood表示，在IBM奧斯汀實(shí)驗(yàn)室（德州Austin）有很多Power 7服務(wù)器。Power 7服務(wù)器預(yù)計(jì)在明年開(kāi)始發(fā)貨，而高端Power 595服務(wù)器則采用了64個(gè)處理器。

Power 7核的板上有32Mb的L3緩存，這是SOI eDRAM的第一次嵌入使用。Brookwood說(shuō)，如此大的L3緩存使得許多應(yīng)用能夠完全在芯片上運(yùn)行，而沒(méi)有離開(kāi)芯片運(yùn)行而帶來(lái)的總線延遲�！叭魏螘r(shí)候你都可以將緩存密度提高4倍，而無(wú)需增加面積，這是一個(gè)極其巨大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，當(dāng)從45nm轉(zhuǎn)入32nm時(shí)，你還可以假想他們能夠?qū)⒕彺嫒萘刻岣咭槐�，”他說(shuō)。

隨著MPU進(jìn)入多核架構(gòu)，大的緩存變得更加重要，保持緩存連貫性將是個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

eDRAM正好是較新的例子，Brookwood說(shuō)，IBM在改進(jìn)技術(shù)上令人贊嘆的成果帶來(lái)了Power MPU系列。“在過(guò)去的八年內(nèi)，曾經(jīng)發(fā)布了Power 4，IBM就像時(shí)鐘一樣不斷前行，我很期待明年的Power 7的發(fā)布。”

GlobalFoundries也將SOI eDRAM技術(shù)納入了其線路圖中，目前的問(wèn)題是AMD將何時(shí)把這項(xiàng)技術(shù)引入其處理器中。