JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Kungen av CMOS lockas av analoga utmaningar

Christer Svensson har gästforskat hos processorutvecklarvärldens härskare Intel under senaste halvåret.

Nu är han tillbaka på Linköpings Universitet och letar nya utmaningar.



Christer Svensson är en chosefri, nyanserad, förhållandevis liten man som - med all rätt - möts med stor respekt i halvledarvärlden.

Kontakten med processorjätten Intel började för några år sedan då företaget sökte efter kompetens inom lågeffektselektronik.

- De letade efter världens bästa grupp inom området och de valde oss, säger Christer Svensson.

Grunden till den eftertraktade kompetensen lade Christer Svensson redan i början på åttiotalet. När andra inom forskarvärlden övergav CMOS inledde han forskning på Linköpings Universitet med syfte att utveckla tekniken till att bli snabbare och strömsnålare. Den forskningen har inte bara givit akademiska framgångar, utan också kommersiella då han var med och startade företaget Switchcore som gör supersnabba Internetväxlar.

Men även om Christer Svensson idag rönt mest internationell uppmärksamhet som specialist på höghastighets- och lågeffektselektronik vill han snarare beskriva sig som specialist på en forskningsmetod.

- Jag är väldigt bra på att identifiera områden där tekniken kan göras bättre och sedan exploatera dessa. Det var så jag kom in på CMOS, säger han.

Samarbetet med Intel har breddats under åren. Den svenska forskargruppen har bland annat bidragit med kunskap om hur bakgrundsstrålning påverkar elektroniken när geometrierna krymper.

- Jag har också kunnat skicka studenter till Intel över sommaren.



Testade pc-kortets gränser


Och i höstas, när han själv kände för ett luftombyte, packades de egna väskorna med sikte mot Portland, där större delen av Intels kretsforskning finns.

- Mitt mål var att leta efter en outnyttjad potential genom att svara på frågan hur snabbt man egentligen kan köra på ett pc-kort.

Traditionellt har man stannat vid klockfrekvensen 125 MHz på korten. Huvudanledningen till det är att konstruktörerna vill bygga synkrona kretskort. Utnyttjar man istället mesokron teknik, alltså fasförskjuten överföring, går det att nå betydligt högre hastigheter visar det sig. Samtidigt kräver det lite annat tänkande, såsom mottagare med fasjustering.

- Vi skapade en modell för signalutbredning på kretskort i hastigheter kring 10 Gbit/s.

Men det är inte bara hastigheten på korten som kan skruvas upp rejält när man ger avkall på synkronismen. Även internt på chipsen går det att dra nytta av tekniken.

- Delar man upp chipset i olika block, som vart och ett är synkront, kan man fortsätta upp i frekvens. Så tror jag att man kommer att göra i nästa generation mikroprocessorer.

Han menar att varje enskilt block, tillverkat i 0,13 μm-teknik, således skulle kunna klockas med 5 GHz. Det kan jämföras med dagens större chips vars högsta möjliga klockfrekvens ligger runt 1 GHz.

Vad nästa utmaning för Christer Svensson blir är dock ännu lite otydligt. Hans forskargrupp håller på att omstruktureras. Två duktiga forskare, Per Larsson- Edefors och Dake Liu, utvecklar egna forskargrupper. Själv har han hållit på med snabb CMOS så länge att han tycker det är dags att hitta ett nytt spår.

- Just nu trevar jag mig fram mellan lite olika alternativ.

Ett område som intresserar honom är gränslandet mellan den analoga och digitala världen, speciellt som kiselkretsar används i allt större utsträckning inom kommunikationsområdet.

- AD-omvandlaren är en flaskhals i dag. Frågan är om man kan avlasta den genom att göra analoga operationer framför den och på så sätt få den effektivare, resonerar han.



"CMOS tar över inom RF"


Ytterligare ett lockande område är rf-kretsar. I dagens kretsar har man tagit med sig traditionell rf-teknik och flyttat in den på chipset, menar han. Den egna idén är att ta fram enklare rf-teknik som inte kräver induktanser, eftersom spolar är svåra att integrera på chipsnivå. Fungerar inte det kan man lägga spolarna i kretskortet och ändå tillverka rf-kretsen i billig CMOS.

- Man måste hela tiden leta efter lågkostnadslösningar med tillräcklig prestanda. Jag är övertygad om att CMOS successivt kommer att ta över rf- området. Redan idag finns det företag som gör Bluetoothlösningar i CMOS.

System-på-kiselteknik, som ju ligger nära till hands, är dessutom ett område som borde passa oss svenskar som handen i handsken. Satsningen på forskningscentrat i Norrköping samt samarbetet mellan Linköpings, Stockholms och Lunds tekniska högskolor tror han är steg i rätt riktning, se sid 25.

- Få kommer att göra asicar framöver, det är för dyrt. Istället kommer tillämpningsspecifika systemkretsar att bli vanligare. Eftersom vi är bra på systemkonstruktion i Sverige bör vi göra system-på-kisel i framtiden.

Anna Wennberg

Prenumerera på Elektroniktidningens nyhetsbrev eller på vårt magasin.


MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Anne-Charlotte Lantz

Anne-Charlotte
Lantz

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)