Nowa generacja mikrokontrolerów 28 nm

Opracowywana technologia 28nm pozwoli na wytworzenie nowych pamięci eFlash do produkcji mikrokontrolerów. Na rok 2017 planowana jest pierwsza prototypowa seria nowych mikrokontrolerów, a start masowej produkcji przewiduje się na rok 2020. Obie firmy współpracują ze sobą już od czasów powstania technologii 90nm. Po czterech latach wspólnych prac nad produkcją pamięci eFlash w technologii 40nm, firmy rozszerzyły swoją współpracę w celu rozwoju technologii 28nm. Połączenie wydajnych i szybkich pamięci eFlash firmy Renesas, wytworzonych w technologii MONOS, z wysoce wydajnym i oszczędnym 28nm procesem technologicznym firmy TSMC, wykorzystującym metalową bramkę o wysokiej stałej dielektrycznej, pozwoliło obu firmom na stanie się światowym liderem w produkcji mikrokontrolerów dla przemysłu samochodowego. Nowe układy znalazły szerokie zastosowanie, między innymi do kontroli czujników autonomicznych pojazdów, do koordynacji jednostek sterujących (ECUs), do kontroli zużycia paliwa oraz w wysoko wydajnych przetwornikach mocy do pojazdów elektrycznych. Mikrokontrolery nowej generacji mogą zaspokoić wymagania wysokiej wydajności i poprawić bezpieczeństwo w przyszłych autonomicznych pojazdach. Jest to możliwe dzięki radarom 3D, które bardzo precyzyjnie monitorują otoczenie wokoło pojazdu, jak również kontrolerom, które sterują czujnikami oraz możliwościami integracji danych w czasie rzeczywistym, dla potrzeb procesów samodzielnej interpretacji. Jednostki sterujące (ECUs) zdolne do bezpiecznego kontrolowania autonomicznej jazdy wymagają mikrokontrolerów nowej generacji, które przyczynią się do szybkiego przetwarzania wielu zadań (włączając możliwość wykrywania błędów w operacjach sterujących, bezpieczeństwo i wsparcie w koordynacji wielu jednostek sterujących), podniesienia wydajności całego systemu oraz bezpieczeństwa jego działania. Żeby zaspokoić coraz bardziej restrykcyjne przepisy dotyczące emisji spalin, konieczna jest duża wydajność obliczeniowa aby energooszczędne silniki w nowej generacji pojazdach ekologicznych mogły realizować nowe programy spalania, a także pewna i duża pojemność wbudowanych pamięci, mogących pomieścić coraz większe oprogramowanie. Ponadto rosnąca potrzeba większej ochrony środowiska i zwiększenia zasięgu pojazdów elektrycznych oraz hybrydowych, przyczyniła się do powstania mikrokontrolerów o większej wydajności i większej możliwości integracji. Dzięki zaangażowaniu obu firm w rozwój technologii 28nm, możliwe jest opracowanie mikrokontrolerów, które spełnią wymagania następnych generacji systemów samochodowych, dostarczając ponad czterokrotnie większą ilość pamięci dla oprogramowania oraz więcej niż czterokrotny wzrost wydajności, w porównaniu do obecnej technologii 40nm. Inne ulepszenia w nowych kontrolerach obejmują większą ilość rdzeni w procesorze, bardziej zaawansowane zabezpieczenia oraz lepsze wsparcie dla różnych interfejsów. Wbudowana technologa pamięci flash Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon (MONOS) firmy Renesas. MONOS jest strukturą, w której każdy tranzystor w komórce pamięci flash składa się z trzech warstw: tlenku, azotku i tlenku, położonych na krzemie z metalową bramką sterującą na górze. Firma Renesas posiada ponad dwudziestoletnie doświadczenie w zakresie wytwarzania pamięci flash w technologii MONOS, dostarczając mikrokontrolery do powszechnie używanych kart chipowych (IC). Firma Renesas w oparciu o swoje doświadczenie opracowała nowy rodzaj struktury Split-Gate (SG), która może być stosowana do wewnętrznej pamięci flash mikrokontrolerów. Nowy typ pamięci flash "SG-MONOS” umożliwia powstanie mikrokontrolerów o wysokiej wydajności, prędkości i niskim zużyciu energii.