ISSCC 2019电子产业前瞻技术抢先看！

让我们暂时抛开“摩尔定律”(Moore’s Law)和微处理器！今年的国际固态电路会议(International Solid-State Circuits Conference；ISSCC)就是属于数据的世代，并由热门的机器学习、高速网络以及先进内存技术称王。

三星(Samsung)和英特尔(Intel)将详细介绍5G/LTE多模芯片。针对NAND闪存(Flash)，东芝(Toshiba)将介绍一款1.33-Tbit芯片，西部数据(Western Digital；WD)则将讨论128层的内存芯片。至于DRAM，海力士(SK Hynix)和三星将报告其于DDR5和LPDDR5的最新进展。此外，三星还将为发表专为智能手机打造的深度学习加速器。

今年的ISSCC并没有看到关于5-nm SRAM或测试芯片的相关论文，但会中将针对几款7-nm网络芯片进行讨论。此外，另一个与往年的不同之处在于，今年也没有关于旗舰级CPU的研究论文。

不过，ISSCC负责微处理器议程的单位指出，“我们认为这并不会是一种持续存在的趋势，而只是在产品周期方面反映产业所处的位置。”

为此，ISSCC今年邀请到IBM工程师介绍Summit和Sierra超级计算机——目前世界上功能最强大的系统。处理器议程中还有一篇有趣的论文介绍一款机器人控制器，它使用英特尔22-nm工艺(用于挑战FD-SOI)，在80-365MHz的频率范围内支持37～238mW的功耗。

Facebook的人工智能研究总监Yann LeCun将在开幕时发表主题演讲。卷积神经网络(CNN)之父则描述通向无人监督学习的未来道路，届时机器学习就像人们从环境中学习一样地自然。

AI和5G也是此次ISSCC专业课程和多场讲座的重要主题。

在ISSCC 2019发表的CNN/DNN深度学习处理器效率和吞吐量相较于2018年技术之最新进展（来源：ISSCC）

三星用于深度学习的移动加速器采用8-nm工艺，能以0.5V提供高达11.5TOPS的运算效能，尺寸约为5.5mm2。ISSCC主办单位指出，这款加速器在其双核心设计中包含了1,024个乘法累加单元，比之前的先进技术提升了十倍的性能。

东芝将介绍用于自动驾驶车的16纳米SoC，可在94.52mm2的芯片中提供20.5TOPS效能，其中整合了10个处理器、4个DSP和8个加速器。它可执行符合ASIL-B标准的影像辨识以及符合ASIL-D的控制步骤。

在一场有关内存内运算(AI加速器的重要途径)的会议上，台湾新竹国立清华大学(National Tsing Hua University)将详细介绍一款采用电阻式RAM、以二进制模式提供53.17TOPS/W效能的芯片，它还能支持14.6ns的运作延迟。

三星、英特尔较劲5G收发器

在高速网络发展方面，三星和英特尔将竞相发表能够因应5G和LTE蜂巢式网络需求的收发器。

三星将详细介绍一款14-nm、38.4mm2的芯片，支持2G、3G、LTE以及独立(SA)和非独立(NSA)模式的5G芯片。它使用14个接收和2个发送路径，以提供高达3.15Gbits/s的下行速率和1.27Gbits/s的上行速率。

此外，三星还将展示适用于sub-6-GHz 5G网络的电源调变器，支持100MHz带宽以用于封包追踪，并提供88%的效率。它还将详细介绍用于5G毫米波(mmWave)收发器的电源管理IC，该收发器支持90ns/V和110ns/V的上行和下行追踪功能。

这些芯片是三星Exynos Modem 5100调制解调器的一部份，这款同时支持sub-6-GHz和mmWave网络的5G芯片组，将在ISSCC展示活动时亮相。结合这些芯片来看，这家韩国巨擘打算在5G市场领先高通。

除了三星以外，英特尔将会推出一款28纳米的4G/5G收发器，以零中频(zero-IF)实现sub-6-GHz频段，并以mmWave频段支援10.56-GHz IF。它还支持用于MIMO的M-PHY Gear 3接口以及带载波聚合(CA)的高达800MHz带宽。它同时也是英特尔本月稍早宣布的5G芯片组的一部分。

有线网络也在加速冲刺。华为(Huawei)、eSilicon、联发科(Mediatek)和IBM将展示通常使用PAM-4调变以提供高达128Gbits/s数据速率的7-nm组件。就在几年前，PAM4还是一个引发工程师针对是否商用可行而在现场激烈争辩的主题。

主办单位比较了非挥发性内存的读/写带宽发展趋势（来源：ISSCC）

为了满足数据世代对于储存的渴望，东芝将推出采用96层设计的1.33-Tb、每单元4位(bit/cell)的QLC 3D NAND芯片，支持8.5Gbits/mm2的封装密度。

其竞争对手Western Digital将详细介绍使用128层堆栈的512-Gbit、3-bit/cell芯片。它将控制电路设计在内存数组之下，提供132MBytes/s的写入传输效能。

三星将展示512Gbit的3-bit/cell芯片，可提供1.2 Gbits/s的传输速率，同时减少了字线和位线的设置时间，以提高读写效能。

针对嵌入式内存，英特尔将展示其22nm FinFET节点在ReRAM和MRAM的进展。主办单位表示，10.1Mb/mm2 ReRAM宏是下一代MCU的备选技术，因为它具有相对较低的成本和更高速度。还有一款7Mbit STT-MRAM组件则采用写入-验证-写入(write-verify-write)机制以及偏移消除感测功能。

DRAM、雷达和医疗植入物最新进展

针对DRAM技术，今年的ISSCC活动中将安排几场关于下一代设备的首发技术会谈。

三星将推出10-nm LPDDR5芯片。相较于LPDDR4X，新的LPDDR5采用动态电压频率调整技术和深度睡眠模式，分别将读取和写入功耗降低了21%和33%。这些内存预计将可应用于5G设计、先进驾驶辅助系统(ADAS)、高分辨率(HD)显示器和移动设备。

海力士则将介绍可提供6.4Gbits/s/pin的16-Gbit DDR5 SDRAM。相较于其上一代的DDR4，DDR5 SDRAM的能效大幅提高30%以上。

ISSCC的涵盖面一如往常地广泛，提交的论文范围从模拟和功率组件到医疗植入物，以及量子计算机等设备。

针对自动驾驶车雷达，联发科将发表一种适于16×25毫米(mm)封装的79GHz收发器。新创公司Uhnder将详细介绍采用28-nm工艺制造的77/79-GHz MIMO雷达SoC，可支持6-cm距离、1°角以及0.099-km/h的多普勒(Doppler)分辨率。英特尔还将介绍采用22纳米工艺制造的71～76GHz 64元素相控数组收发器。

由全球四所大学连手的研究团队将展示一种毫米级超音波ASIC，可插入于人类心脏，实时追踪其结构，主要用于引导“心房中隔缺损”(ASD)闭合器进行特殊的治疗。

主办单位还邀请Sony工程师带来该公司最近重新推出的Aibo智能机器狗。Google连手两所大学的研究人员共同设计了一款控制超导量子位的28纳米芯片，使用了可在超冷温度下运作的4～8GHz新浩模式。

编译：Susan Hong，EET Taiwan 

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