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February 15, 2012

SIP 대 SOC

시스템-인-패키지 또는 시스템 탑재 칩? 심지어 심한 공간 제약과 디자인에서 조차, 옳은 수준의 통합은 결코 쉬운 결정이 아닙니다. SiP 기술력은 언옵테이늄 기판 위의 커스텀-빌트 멀티칩 모듈의 힘들었던 지난 날들에 당할 것이 없는, 새로운 수준의 성숙을 보여주고 있지 않습니다. 그리고 SoC 기술은 수많은 상인이 바니라-CMOS 과정에서 소 신호 RF 회로를 하면서, 그것의 활동 범위를 확장하고 있습니다. 어떻게 디자인 팀이 분리된, 최적화된 주사위에 RF 단계를 둘지거나 기저 대역 다이 위에 그들을 통합하 여부를 결정합니까?

EE 타임즈와의 인터뷰에서, 부회장과 필립에 있는 RF 프로그램 매니저인 피터 호에이만스와 법안 크레니크, 텍사스 인스트루먼트에 있는 와이어리스 진보된 구조 매니저는 작년의 맞춘 집적 회로 회의에 있는 패널 토의에 시작한 논쟁을 계속했습니다.

EE 타임즈 : 신사, 질문, 오늘 심하게 한정된 이동성 무선 장치를 위한 최고의 전략인에 바르게 되고 : SiP 또는 SoC?

피터 호에이만스 : 필립스는 여러 가지 이유로 강제적이라고 우리가 믿는 SiP를 선택했습니다. 처음으로, SiP 접근은 각각 기능 블록이 그것이 최고라고 대접하는 기술 상에서 제조될 수 있게 허락합니다. CMOS 트랜지스터의 성능의 부인할 수 없는 개선에도 불구하고, 이것은 여전히 RF 회로, 특히 큰 신호 회로에 중요합니다.

두번째로, 다른 주사위에 다른 모듈을 가지고 있는 것 시장의 범위의 플러그-앤-플레이 접근을 허용합니다. 당신은 예를 들면, 기저 대역 논리회로 칩을 바꾸어야 하는 것 없이 여러 다른 RF 디자인을 하고 각각 시장 부문을 위해 적절한 것을 사용할 수 있습니다. SoC로, 당신은 다이를 쓰기 위해 선택한 무엇이든지 손을 떼지 못합니다.

세번째로, SiP는 시스템에 훨씬 더 소형일 수 있습니다. 안테나 스위치와 전력 증폭기를 포함하는, 모든 RF를 통합할 수 있기 때문에고 하이 큐 부동태 부품을 통합할 수 있기 때문에, 우리는 들어가는 안테나 신호와 나오는 디지털 데이터와 단일 패키지를 가지고 있을 수 있습니다.

빌 크레니크 : 많은 피터가 말한 것 동의하는 것 시작되게 해주십시오. 우리는 SiP 첨단의 이익에 다르지 않습니다. 그러나 TI에, SiP와 SoC 기술의 주의깊은 결합이 이러한 적용의 최고의 해결책이라고 우리는 믿습니다.

우리가 기저 대역 CMOS 디지탈 다이 위에 소 신호 RF 회로를 통합할 때, 우리는 소비 전력과 보드 영역에서 실제적인 장점을 봅니다. 당신은 단지 그것이 정말로 비용을 줄이 도 또한 더 큰 일괄 안으로 주사위를 당김으로써 그 개선을 얻지 않습니다. 우리는 여전히 SoC 밖에, 안테나 스위치와 전력 증폭기와 같은 큰 신호 기능을 유지합니다.

호에이만스 : 그래서 우리는 SiP의 가치에 동의하지 않습니다. 토론은 어디에서 소 신호 무선 송수신기 회로를 위치시키는지 입니다. CMOS에서 그것을 두는 것 소수의 페니를 구하기 위한 한 방법이고 소수의 평방 밀리미터이지만, 그러나 반드시 그것은 최선의 방법이 아니다는 것에 나는 동의합니다. 저 결정은 시스템 분할에 주요한 영향을 미칩니다.

크레니크 : 그리고 오늘날의 기술에서, 소 신호 RF가 디지털 로직과 자연스럽게 적합하다고 나는 생각합니다. 그것은 모두, 당신이 디지털을 위해 의도된 CMOS 트랜지스터와 RF 단계를 지금 설계하고 있는 후에 시스템 디자인 다소를 바꿉니다. 그러나 그것은 또한 혜택을 가집니다. 그 트랜지스터는 100 기가헤르츠 에 ft를 가지고 있고 당신이 함께 일하기 위한 극세립 레이아웃 피치를 가지고 있습니다. 오래된 RF 과정에 가능한 것보다 당신은 더 공격적 접근을 설계로 데려갈 수 있습니다.

특히, RF-대 디지털 인터페이스가 칩에 내부이면, 기저 대역은 분리된 다이스로 실용적이지 않을 수준에 있는 RF 단계와 정보를 공유할 수 있습니다. 예를 들면, 베이스 밴드 처리부는 자체 테스트 과정을 통하여 RF 회로를 두는데 사용될 수 있고, 전압, 온도 또는 공정 변화를 보상하기 위해 RF 회로를 조정하기 위해 접촉식 구성을 할 수 있습니다.

호에이만스 : 그러게 말이에요. 실제로, 디지털 씨모스에서 RF를 구현하면, 당신은 그 과정에서 제한 때문에 RF 단계에 대한 더 디지털 제어를 가지도록 강요받습니다. 그러나 당신은 사실인 RF 과정에서 제조된 다이에 똑같은 디지탈 기술을 이용할 수 있고, 과정 결점을 메우지 않기 위해, 성능을 최적화하기 위해 그들을 이용합니다.

그러나 모듈성 쟁점에 연결하고 싶습니다. 당신이 지원하려 하는 무선 인터페이스의 수가 오르는 것처럼, 당신은 모두 그들을 SoC 에 적용시킵니까? 어떻게 그것에서 10 RF 인터페이스를 가지고 있는 SoC를 상대하시겠습니까? 신호 무결성 쟁점, 입력 사이의 혼선은 디지털 기저대역부로부터 소음을 편평하게 하고 거대한 문제점일 것입니다.

크레니크 : 그것은 주요 사업입니다. 나는 그것을 논쟁하지 않습니다. 모두가 일하기 위해 이와 같은 어떤 것을 위해 친밀히 칩 디자인 팀과 함께 일하여야 하는 처리 공학자들, 패키징과 시험 사람들. 그러나 그것은 미래입니다. 오늘날에도, 블루투스에서 예를 들어 당신은 SoC를 가지고 있어야 합니다.

호에이만스 : 아뇨 꼭 그런 건 아니에요. 필립에 있는 우리는 SoC 해결책으로서 같은 크기, 비용과 소비 전력을 가지고 있는 블루투스의 SiP 해결책을 가지고 있습니다.

크레니크 : 좋아요.. 단지 많은 판매자는 저 시장에서 단일칩 접근을 선택했다고 말하도록 합시다. 그것은 GPS 수신기들을 위해 또한 사실이고 그것이 무선 망에게 진실이 됩니다. 나는 시장 트렌드가 SOC으로 향한다고 믿습니다. 그리고 나는 우리가 그 곳에 갈 수 있도록 TI가 일체화 문제를 해결했다고 믿습니다.

호에이만스 : 좋습니다, 미래를 보도록 합시다. 미래에, 우리는 다른 조합과 동시 작동에 대한 다른 요구에서 다수 무선 인터페이스와 핸드셋 시스템을 볼 것입니다. 진보적 핸드셋, 당신이 계속 필요할지도 모르는 모든 무선 인터페이스를 포함하는 한 개의 거대기업 SoC도 그러한다는 것을 원하고 말합니까? 그것은 가기 위한 방식이 아닙니다. 그것은 해결 가능 문제가 아닙니다.

크레니크 : 당신은 특징이 절대적으로 핸드셋에 쏟아져 들어가고 있는 것이 옳습니다. 그리고 각각 신기능은 그것의 자체 안테나, 그 자체의 무선 인터페이스를 가져옵니다. 내가 말하고자 하는 것은 당신이 시스템을 분할하고 그것의 상응하는 기저 대역과 각각 라디오를 두었을 때 있습니다. 그래서 당신은 소크스의 집단으로 끝납니다 ; 그것은 매우 모듈입니다.

65 나노미터 이음매에 의해, 나는 우리가 특징적인 분절이 무선 시장에 발생하는 것을 볼 것이고 그들이 기능의 조합을 고칠 것이었다고 믿습니다. 그래서 우리는 각각 주요 세그먼트에게 한 개의 SoC를 제공할 수 있습니다. 그리고 나서, 90 nm 세대에 SOC을 사용함에 있어 우리의 경험과 함께, 우리는 매우 있을 것입니다 잘-위치된 상대적으로 쉬운 전이를 위해.

호에이만스 : 만약 그와 같은 부분이 발달하면, 당신이 소수의 페니를 구할 것입니다. 그러나 나는 당신이 수요의 대 용적에게 한 개의 SoC를 제공할 수 있는 소수의 그와 같은 부분이 있을 것이라고 생각합니다. 우리가 실제적 건축학 시너지가 있는 것을 결합시켜 또한 SiP 접근과의 통합을 증가시킬 것이라는 것을 기억하세요.

크레니크 : 나는 당신이 그 곳에 가고 있는 곳에 동의하지 않습니다. SoC 접근은 감소보다 오히려 유연성을 증가시킵니다. 그것은 당신이 기능 사이에 가지고 있는 더 단단한 통합 때문에 더 탄력적입니다. 그리고 만약 시장이 여전히 덜 한정적 부분을 위해 더 모듈식 접근 방법을 원하면, 우리가 또한 건축 또는 기술을 바꾸지 않고 그것을 제공할 수 있습니다.

EET : 빌, 나는 당신이 내가 90 nm부터 65 nm까지 변화가 상대적으로 쉬울 것이라고 제안하기 위해 들은 첫번째 사람이라고 생각합니다.

호에이만스 : 65 nm 이동에 대한 90-는 자동이지 않습니다. 나는 그것을 말할 것이고 당신이 디지털 회로에서 가지고 있는 당신의 기능성의 더 많은 것, 더 쉽게 그것이 됩니다. 그러나 과거에, 송수신기 회로는 디지털 기저대역부 보다 이주하기가 어려웠습니다. 실제로, 우리는 전체적으로 65 nm에 이동함으로써 RF 성능을 실제로 떨어뜨릴 수 있습니다.

크레니크 : 아무것도 더 이상 사소하지 않습니다. 우리는 웨이퍼 레벨 디자인에서와 다른 곳에서 65 nm을 위한 편의 시설을 만들어야 할 것입니다. 그러나 TI가 가지고 있는 다수의 중요한 디지털 제품 때문에, 처리 공학자들은 절대적으로 65 nm으로의 디지털 이동을 우리의 디자이너들을 위해 쉽게 하여야 합니다. 그리고 나서, RF 회로를 위해, 우리는 다시 한 번 적은 전력을 사용하는 일련의 작은 더 빠른 트랜지스터를 보고 있습니다.

EET : 당신은 그 RF를 돕기 위해 디지털 회로의 사용을 증가시킵니다 언급된 양쪽을 가지고 있습니다. 이것이 통합 때문에 행해지 또는 그것이 단지 현재의 기술에서 RF 회로를 설계하기 위한 최선의 방법입니까?

크레니크 : TI에 있는 RF 회로의 디지털화에 대한 경향이 분명히 있습니다. 실제로, 통합의 큰 이익은 그들을 그렇게 디지털 회로와 다이에 RF를 얻고 있었던 것은 친밀히 일할 수 있다고 그것으로서 2개 주사위의 결합을 그렇게 많이 없었습니다. 우리가 단일칩 핸드셋을 위한 체계 구조 연구를 하고 있었늘 때, 우리는 꽤 빨리 최고의 방법이 아날로그 회로를 제어하기 위해 디지털 처리 힘을 레버리징하는 것 이었다고 결론지었습니다. 그것은 통합된 RF에 대해 단지 사실이지 않습니다 ; 그것은 분리된 무선 칩을 위해 똑같이 사실입니다.

호에이만스 : 그것은 치킨-앤드-에그 질문입니다. 당신은 높은 ft와 저전류 때문에 RF 회로를 CMOS로 이동하고 싶습니다. 그러나 이주하면, 당신은 발견하고 당신이 디지털 보상을 하도록 요구하는 절차에서 많은 단점이 있습니다. 만약 당신이 CMOS에서 RF도 그러할 것이라면, 당신이 디지털 보정 기능을 할 것입니다. 그러나 일반적으로, 기저 대역으로부터 RF 단계에 돌아오는 욕심 부리는 신호에 대한 몇몇 장점이 있습니다. 그 이유 때문에, 기술은 똑같이 독립형 알에프칩에 효과적입니다.

EET : 그래서 어느 쪽이든 디지털 기술을 사용하, SiP와 SoC 접근 사이에 그곳에 디자인 실행가능성의 차이이세요?

호에이만스 : SiP로, 당신은 각각 기능을 위한 최적화된 기술을 사용할 수 있습니다. 그들의 최고라는 것, 안테나 스위치, 전력 증폭기와 표면 탄성파 필터는 각각 그들의 프로세스 기술을 필요로 합니다. 저 강제 이내에, 더 적은 주사위는 더 좋습니다. 우리는 단지 조금 다른 분할에 대해 대화하고 있습니다.

크레니크 : TI는 또한 SIP을 지지합니다. SoC 밖에 있는 그 모든 다른 성분은 또한 중요합니다. 그러나 SiP에도 불구하고, 기저 대역 다이 위에 최대한 많이 도착하는 것은 가치 있습니다. 그 모든 기술을 섞는 것 SiP 디자인을 더 복잡하게 합니다.

호에이만스 : 글쎄요, 필립에 있는 생산에서 많은 SIP이 있습니다. 나는 그것이 완전히 다루기 쉬운 기술이라고 말할 것입니다.

크레니크 : 아마. 그러나 여기의 더 높은 호출이 있습니다. SiP와 SoC는 핸드셋의 진화에 둘다 필수적입니다. 우리는 다양한 기능을 위해 그들에서 12의 라디오를 위로 향하여 구비하는 미래에 핸드셋을 보고 있습니다. 우리는 단지 SiP와 SoC에 둘다 정통하는 것 없이 그것을 할 수 없을 것입니다.

EET : 마침내, 우리는 비용에 대한 의문에 옵니다. 둘다 SiP와 SoC가 잘 만들어지면, 한 접근이 다른 것 보다 정말로 덜 비쌉니까?

크레니크 : 우리는 SoC가 비용에 하락할 것이라고 믿습니다. 그것은 핸드셋 통합을 더 단순하게 하고, RF와 베이스밴드 회로 사이에 가까운 연결하기 제공하고, 소비를 더 낮은 전체 전력을 가집니다. 저 라스트 포인트 제는 두번째로 SoC 접근이 전력 관리 회로에서 더 많은 돈을 절약할 수 있는 것을 의미합니다. 그리고 보드 영역은 하락합니다.

또한, 우리는 SoC가 SiP 접근 보다 더 잘 양보할 것이라고 믿고 이르는 자체 테스트, 자기 교정과 기능 튜닝 더 잘에도 불구하고 생산량을 RF와 기저 대역의 밀착형으로 만들 수 있습니다.

학습 곡선 핵심은 중요합니다. SoC에 라디오가 주로 디지털이기 때문에, 앞서간 것처럼 우리는 라디오 안에서 무슨일이 있는지에 대해 엄청난 양의 자료를 수집할 수 있습니다. 그것은 수율 향상만을 의미하지 않습니다. 그것은 또한 우리의 고객들을 위해 더 빠른 디버그와 더 짧은 시간대별 시장을 의미합니다.

호에이만스 : 이러한 전자화 이점은 또한 물론 SiP에 적용됩니다. 만약 양쪽 접근이 잘 만들어지면, 차이가 한계에 가까울 것이라고 나는 생각합니다. 그러나 당신이 어떤 것을 망쳐 놓으면, SoC를 고치는 비용은 당신과 달아날 수 있습니다.

어느 쪽이든, 분명히 당신은 기술을 습득하는 것을 합니다. 그것을 인지할 때, 아마 해결책 중에서 당신의 선택은 당신의 시간대별 시장 필요에서 처럼 잘 애스 포함된 기술의 당신의 통제를 기반으로 하여야 합니다.

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