Ericsson bland de första att använda LSI Logics nya 90 nm-process

Asicjätten LSI Logic räknar med att få fram sina första 90 nm-kretsar redan i år. Tack vare samarbetet med kiselsmedjan TSMC och kundtryck från bland andra Ericsson har man accelererat utvecklingen.

Processen G90, utvecklad av LSI Logic och TSMC, ger möjlighet att tillverka asicar med en miljard transistorer. Kretsarna kan innehålla 64 miljoner grindar plus 100 Mbit SRAM. Det finns mängder av kommunikationsmöjligheter, bland annat sändtagare för upp till 10 Gbit/s. Transistorerna har en ritad kanallängd på 90 nm och 50 nm effektiv längd.

Grindlängden blir då 65 nm. Upp till 430 000 grindar ryms per mm2, ungefär dubbelt så många som i företagets förra process, Gflx, på 110 nm.
G90-processen har mellan 6 och 10 metallager, alla i koppar, och matas med 1,0 V. Den kan klockas upp till 800 MHz, logiken dock högst i 533 MHz.

Effektutvecklingen anges till 2 nW per grind per MHz, vilket innebär att en krets med tio miljoner grindar klockad i 300 MHz drar maximalt 6 W. Oxiden har lågt k-värde och finns i tre tjocklekar för olika ändamål, den tunnaste för snabba in- och utgångar är bara tre atomlager (16 Å) tjock.

Asicbranschen må ha gått igenom ett ekonomiskt stålbadsår, men den tekniska utvecklingen går inte bara oförtrutet vidare - den accelererar. Asicjätten LSI Logic räknade länge som alla andra med att geometrier kring 90 nm inte skulle bli aktuella förrän 2005, men den tidpunkten är nu framflyttad till slutet av detta år.

- De första konstruktionerna kommer att vara klara innan årsskiftet. Vi kommer att göra prototyper under första kvartalet nästa år, och vara i volymproduktion kvartalet därpå, säger företagets marknadschef Ronnie Vasishta.

- Vi har kunder i Sverige och Finland som redan har planer på att använda processen, säger Nordenchefen Jan Malmgren, och avser därmed Ericsson och Nokia.

Att utvecklingen gått så snabbt beror till stor del på samarbetet med TSMC, världens största foundry (kontraktstillverkare av kiselkretsar), som i mars demonstrerade sina första 90 nm-kretsar. TSMC kommer också att stå för tillverkningen till en början - när LSI Logic ska inkorporera 90 nm-tekniken i sina egna fabriker beror på efterfrågan. Det kan dröja flera år.

Fokus för LSI Logic är i stället att leverera allt annat som behövs i konstruktionsprocessen, som IP-bibliotek, verktyg och konstruktionsstöd.

- Nuförtiden måste vi vara med i hela planerings- och konstruktionsarbetet eftersom produkterna är så komplicerade. Vi kommer ofta in 12-18 månader innan vi ens lämnar offert, berättar Jan Malmgren.
Den miljard transistorer som står till buds kan fördelas som 64 miljoner grindar och 100 Mbit SRAM. Minnet och större delen av logiken består då IP-block (intellectual property). Kundernas egenutvecklade logik utgör bara 15-20 procent av den tillgängliga logiken.

- Vi räknar med att de kundspecifika delarna som mest kommer att ligga mellan 15 och 20 miljoner grindar. I vår 0,13 μm-process ligger de största på 10-12 miljoner grindar, säger Vasishta.

LSI Logics kunder kan enbart använda IP-block som ingår i företagets bibliotek Coreware. Det är å andra sidan ganska omfattande, och en kund eller IP-leverantör som så önskar kan låta LSI Logic anpassa ett IP-block till Corewares konstruktionsregler. Likaledes måste kunderna använda LSI Logics verktyg Flexstream, något som visserligen minskar flexibiliteten, men enligt företaget är nödvändigt för att nå resultat inom rimlig tid. Att lämna tillverkningsunderlag på grindnivå accepteras inte längre.

Adam Edström