因为没有可见的终端产品能证明其号称超低功耗的特色，全耗尽绝缘硅(fully Depleted Silicon On Insulator，FD-SOI)工艺一直得努力克服半导体产业界许多工程师的质疑，例如：该技术的好处在哪？在商业市场上有实际产品吗？它真正的优势何在？
终于，现在有实际产品可以做为FD-SOI工艺的实证──是一只中国智能手机品牌业者小米(Xiaomi)产业链品牌华米(Huami)新推出的智能手表Amazfit，内建了日本大厂索尼(Sony)以28纳米FD-SOI工艺生产的GPS芯片。
Amazfit定价120美元，配备了一系列运动追踪传感器以及蓝牙低功耗4.0芯片、Wi-Fi无线芯片、GPS芯片、心律传感器以及NFC；该款智能手表的独特之处在于较长的电池寿命，据华米表示，它能五天充电一次、或是开启GPS功能35小时。
这是Sony的一场胜利，对FD-SOI支持者来说甚至是更大的胜利；华米的智能手表证明了该技术号称超低功耗的特性。
华米新推出的Amazfit智能手表
法国晶圆业者Soitec首席执行官Paul Boudre在接受EE Times访问时表示：“去年产业界对FD-SOI的讨论集中在该技术与另一种工艺技术FinFET之间的竞争；”而在今年，业界对FD-SOI的讨论终于从理论性的工艺技术比较，转移到由产品与应用所决定的技术竞争。他指出，衡量FD-SOI的标准在于该技术能为终端产品带来的价值，也就是它实际的能源使用效益。
Sony是在2015年1月于日本东京举行的SOI产业联盟会议上，发表以28纳米FD-SOI工艺技术制造的新一代全球卫星导航系统(GNSS)芯片；接着在今年初举行的国际固态电路会议(ISSCC)上，Sony的工程师团队发表了一篇关于28纳米FD-SOI工艺GNSS接收器的技术论文。
Sony在2016年度ISSCC发表的GNSS接收器芯片RF电路 (图片来源：ISSCC)
该篇Sony论文作者指出，GNSS是传感处理器的基础，至于该功能为何如此难以内建于可穿戴系统，是因为目前的GNSS接收器耗电量约10mW：“GNSS接收器的低噪声RF需要高供应电压，带来非常高的耗电。”
Sony的设计工程师是透过有效利用FD-SOI工艺开发出的0.7V射频(RF)电路实现其技术突破；在上个月，Sony也参加了在中国上海举行的FD-SOI论坛，探讨该公司的FD-SOI工艺GNSS接收器最终成品。
随着Sony完成了FD-SOI工艺的GPS/GNSS芯片RF与逻辑电路设计，该公司将持续追踪位置的RF功耗，从6.3mW (前一代芯片)大幅降低至1.5mW。
对中国市场的影响
Soitec的Boudre指出，华米智能手表的电池续航力在GPS功能开启的情况下，是竞争产品的2.5倍，藉此证明了Sony芯片的价值，以及FD-SOI工艺技术在功耗/性能/成本方面的优势。
Soitec 首席执行官Paul Boudre戴着华米的智能手表
在这样的推广效应下，中国的无晶圆厂芯片设计业者开始对于以FD-SOI工艺设计芯片越来越有兴趣；Boudre预测，在未来12~18个月：“会发现来自中国的终端产品内，出现更多采用以FD-SOI工艺设计、制造的芯片。”
此外市场也持续猜测中国纯晶圆代工厂上海华力微电子(Huali)，可能会开始提供FD-SOI工艺；对此Boudre表示：“他们有机会这么做。”
而且Boudre透露，华力并非唯一向FD-SOI工艺靠拢的中国晶圆代工业者；在一年前，Soitec与中国的半导体硅材料供应商上海新傲科技(Simgui Technology)共同宣布，首批采用Soitec 独家Smart Cut 技术之8吋(200-mm) SOI晶圆片，已经在新傲的上海厂产出。
FD-SOI工艺现况
目前包括三星(Samsung)与Globalfoundries都在推广FD-SOI工艺代工，前者采用28纳米节点，后者是22纳米；而Boudre认为，中国也会在FD-SOI工艺的推广上扮演要角：“当Globalfoundries表示，其FD-SOI工艺生产线已经有50个设计案进行中，该技术已经接触产业界每一家芯片制造商。”
就在上个月，Globalfoundries宣布，其接续22FDX的下一代FD-SOI工艺12FDX已经接近量产；12FDX号称能提供媲美10纳米FinFET工艺的性能，比16纳米FinFET更佳的功耗表现以及更低的成本。预计12FDX的客户投片时程在2019上半年。
如Boudre所言，某些特定应用需要FinFET晶体管的高性能，但有很多连网装置需要高(RF)整合度、更高的弹性、超低功耗以及更低成本，却是FinFET无法提供的。
最近车用视觉处理器芯片设计业者Mobileye决定选择以FinFET工艺生产新一代EyeQ 5芯片(预计2018年上市)，但该公司先前一直是委托意法半导体(STMicroelectronics)采用FD-SOI工艺生产所有的EyeQ视觉处理器芯片。
对此Boudre表示：“这件事很简单，Mobileye在去年必须要决定工艺技术，但当时12纳米FD-SOI工艺还未就绪，只好选择另一种工艺技术；所以工艺发展蓝图真的很重要。”
他指出，法国技术研究机构CEA-Leti就正在为FD-SOI工艺开发更长期的技术蓝图，最近已经公布了10纳米的FD-SOI工艺“硅数据(silicon data)”，该机构现在已经具备7纳米节点的FD-SOI工艺“建模资料(modeling data)”。
编译：Judith Cheng
本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载
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