reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© rob bouwman dreamstime.com Technologie | 05 kwietnia 2018

Zaawansowana technologia 45RFSOI dla sieci 5G wchodzi na rynek

Rozwiązania półprzewodnikowe dla aplikacji mobilnych, Internetu rzeczy i aplikacji 5G wymagają technologii przyszłości, tak aby poradzić sobie z wszechobecną łącznością, szybkim dostępem do danych, coraz większą złożonością, ciągle powstającymi nowymi standardami oraz protokołami transmisji. W celu rozwiązania tych wyzwań powstała platforma technologiczna 45RFSOI firmy GlobalFoundries.
Projektujesz elektronikę? Zarezerwuj 4 października 2018 roku na największą w Polsce konferencję dedykowaną projektantom, Evertiq Expo Kraków 2018. Przeszło 60 producentów i dystrybutorów komponentów do Twojej dyspozycji, ciekawe wykłady i świetna, twórcza atmosfera. Jesteś zaproszony, wstęp wolny: kliknij po szczegóły.

© Evertiq

Obecnie obserwujemy dynamiczny wzrost obciążenia sieci na częstotliwościach powszechnie używanych do łączności bezprzewodowej i transmisji danych. Zmniejszenie przepustowości danych wywołane zakłóceniami w ruchu sieciowym, a nawet całkowita blokada transferu, to już tylko kwestia czasu. Dodatkowo, dzisiejsze urządzenia bezprzewodowe i sieci pracujące z częstotliwością poniżej 6 GHz nie są dopasowane do wymagań sieci następnej generacji – 5G.

Rozwiązaniem tych problemów jest wykorzystanie pasma fal milimetrowych z zakresu od 30 GHz do 300 GHz, które oferuje znacznie większą przepustowość. Jednym z celów opracowanego standardu 5G jest wypracowanie wspólnej ścieżki do wykorzystania pasma milimetrowego - mmWave. Nie jest to łatwe zadanie, szczególnie w przypadku systemów mobilnej komunikacji.

Jednym z problemów jest to, że ultra-wysokie częstotliwości mają duże straty w propagacji sygnału i aby temu przeciwdziałać, wymagana jest duża moc wyjściowa nadajnika. W urządzeniach zasilanych bateryjnie, skutkuje to zwiększeniem zapotrzebowania na energię, co z kolei prowadzi do zmniejszenia czasu działania aplikacji. Kolejną kwestią jest to, że transmisje mmWave są podatne na odbicia, dyfrakcje, czy rozproszenia wywołane przez budynki, lampy uliczne, a nawet znaki drogowe. Dlatego niezbędna jest umiejętność tworzenia precyzyjnych wiązek typu "pencil beam", które promieniują w obie strony pomiędzy specjalnymi, kierunkowymi antenami pasm fazowych. To z kolei wymaga zaawansowanych układów półprzewodnikowych i technologii ich wytwarzania.

Rozwiązania półprzewodnikowe dla aplikacji mobilnych, Internetu rzeczy i aplikacji 5G wymagają technologii przyszłości, tak aby poradzić sobie z wszechobecną łącznością, szybkim dostępem do danych, coraz większą złożonością, ciągle powstającymi nowymi standardami oraz protokołami transmisji. W celu rozwiązania tych wyzwań powstała platforma technologiczna 45RFSOI firmy GlobalFoundries.

Ponieważ systemy nowej generacji przenoszą się na częstotliwości powyżej 24 GHz, wymagane są rozwiązania RF o wyższej wydajności, aby wykorzystać dostępną szerokość pasma w widmie mmWave. Platforma 45RFSOI została zoptymalizowana pod kątem formowania wiązki w modułach typu FEM (Front-End Module), z funkcjami które poprawiają wydajność RF. Uzyskano to łącząc w sobie tranzystory wysokiej częstotliwości ft / fmax. – odpowiednio 305/380 GHz, płytki SOI (Silicon-On-Insulator) o wysokiej rezystywności podłoża – większej niż 40 Ohm/cm i ultra grube ścieżki miedziane. Piękno nowej technologii 45RFSOI polega również na tym, że jest to wynik sprawdzonego, częściowo zubożonego 45-nm procesu, wykorzystującego 300-milimetrowe wafle krzemowe, które są produkowane w wielu fabrykach GlobalFoundries już od dekady.
Rysunek 1. Częściowo zubożony tranzystor SOI wytworzony w technologii 45nm.
Wbudowana funkcja RF-centric, zoptymalizowana faza produkcji BEOL (Back-And-Of-Line), lepsza izolacja szumów, mniejsze tłumienia harmonicznych i wyższa liniowość przełączania, umożliwiają 45RFSOI sprostanie najwyższym wymaganiom w zakresie wydajności rozwiązań dla sieci 5G i aplikacji używających pasmo mmWave. Co więcej, stosowana technologia SOI umożliwia łatwą integrację wzmacniaczy mocy (PA), przełączników, niskoszumowych wzmacniaczy (LNA), przełączników fazowych, konwerterów w górę / w dół, oscylatorów sterowanych napięciowo VCO, czy pętli PLL. Dzięki temu możliwe jest obniżenie kosztów produkcji, zmniejszenie rozmiarów i redukcja mocy, w porównaniu do konkurencyjnych technologii przeznaczonych dla systemów komunikacyjnych o wysokiej przepustowości, rzędu kilka gigabitów na sekundę, w tym szerokopasmowego internetu satelitarnego, smartfonów, samochodowych systemów RADAR i LIDAR i infrastruktury 5G.

Ponadto, ponieważ 45RFSOI umożliwia produkcję wydajnych i wysoce zintegrowanych układów scalonych w porównaniu do innych technologii, możliwa jest redukcja wielu układów scalonych, i tym samym budowa mniejszych i tańszych systemów anten pasm fazowych.

45RFSOI to najnowszy dodatek do zestawu rozwiązań technologicznych GlobalFoundries dla aplikacji RF, najszerszej w branży oferty procesów produkcji obwodów RF. Zawiera ona technologie na bazie krzemu 45RFSOI i 8SW RFSOI, na bazie krzemu i germanu (SiGe) oraz RF-CMOS z wykorzystaniem cyfrowego CMOS. Technologie te obejmują szeroką gamę dojrzałych i zaawansowanych rozwiązań z opcjami zoptymalizowanymi pod kątem RF, szerokim wsparciem projektowania układów ASIC i gwarancją własności intelektualnej. Ich najważniejszą cechą jest jednak to, że pomagają producentom urządzeń sprostać najtrudniejszym technologicznym wyzwaniom oraz pozwalają na lepsze wykorzystanie szans, które pojawiają się na rynku.


Rysunek 2. Aplikacje pasma mmWave

Technologia 45RFSOI spełnia przyszłe wymagania sieci 5G i aplikacji pasma mmWave lepiej niż konkurencyjne technologie. Jest już w pełni przetestowana, zatwierdzona i gotowa do produkcji. Firma GlobalFoundries współpracuje z największymi klientami nad ich aplikacjami i przewiduje, że pierwsze produkty, a także ich produkcja seryjna rozpocznie się jeszcze w 2018 roku.

© Global Foundries

Komentarze

Zauważ proszę, że komentarze krytyczne są jak najbardziej pożądane, zachęcamy do ich zamieszczania i dalszej dyskusji. Jednak komentarze obraźliwe, rasistowskie czy homofobiczne nie są przez nas akceptowane. Tego typu komentarze będą przez nas usuwane.
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
April 27 2018 00:02 V9.5.0-1