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對FinFET技術的詳細分析

數(shù)字后端IC芯片設計 ? 2017-12-26 16:44 ? 次閱讀

今天要介紹的數(shù)字后端基本概念是FinFET Grid,它也是一種設計格點。介紹該格點前,我們首先來了解一下什么是FinFET技術。

FinFET稱為鰭式場效晶體管(Fin Field-Effect Transistor;FinFET)是一種新的互補式金氧半導體(CMOS)晶體管。Fin是魚鰭的意思,F(xiàn)inFET命名根據晶體管的形狀與魚鰭的相似性。閘長已可小于25納米,未來預期可以進一步縮小至9納米,約是人類頭發(fā)寬度的1萬分之1。由于在這種導體技術上的突破,未來芯片設計人員可望能夠將超級計算機設計成只有指甲般大小。FinFET源自于傳統(tǒng)標準的晶體管—場效晶體管 (Field-Effect Transistor; FET )的一項創(chuàng)新設計。在傳統(tǒng)晶體管結構中,控制電流通過的閘門,只能在閘門的一側控制電路的接通與斷開,屬于平面的架構。在FinFET的架構中,閘門成類似魚鰭的叉狀3D架構,可于電路的兩側控制電路的接通與斷開。這種設計可以大幅改善電路控制并減少漏電流(leakage),也可以大幅縮短晶體管的閘長。

簡單來說,是一種新型的3D多閘道晶體管,采用FinFet技術設計,可以大大地提高芯片處理速度以及大幅度降低功耗,這在當今注重低功耗設計的手機芯片中尤為重要,F(xiàn)inFet技術是推動芯片技術走向16/14nm的重要節(jié)點。


了解了FinFet技術概念后,我們再來看下FinFet grid概念,這是對應于Floorplan中對應于FinFet引入的網格單元,在FinFet設計中,所有元件(包括macro)都要對齊到FinFet grid上, 它的定義在technology LEF中:

PROPERTYDEFINITIONS

LIBRARY LEF58_FINFETSTRING " FINFET PITCH 0.010OFFSET 0.30 VERTICAL ; " ;LIBRARY LEF58_FINFET STRING " FINFET PITCH 0.091OFFSET 0.30 HORIZONTAL ; " ;END PROPERTYDEFINITIONS

VERTICAL HORIZONTAL 的關鍵字分別對應了X/Y軸的pitch

是不是感覺和前文說的那些高端概念并什么太大關系?其實后端工具已經把這些復雜技術簡單化的體現(xiàn)在軟件中的應用里了。

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原文標題:數(shù)字后端基本概念介紹——FinFET Grid

文章出處:【微信號:IC_Physical_Design,微信公眾號:數(shù)字后端IC芯片設計】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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