對(duì)FinFET技術(shù)的詳細(xì)分析

今天要介紹的數(shù)字后端基本概念是FinFET Grid，它也是一種設(shè)計(jì)格點(diǎn)。介紹該格點(diǎn)前，我們首先來(lái)了解一下什么是FinFET技術(shù)。

FinFET稱為鰭式場(chǎng)效晶體管(Fin Field-Effect Transistor；FinFET)是一種新的互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體(CMOS)晶體管。Fin是魚(yú)鰭的意思，F(xiàn)inFET命名根據(jù)晶體管的形狀與魚(yú)鰭的相似性。閘長(zhǎng)已可小于25納米，未來(lái)預(yù)期可以進(jìn)一步縮小至9納米，約是人類(lèi)頭發(fā)寬度的1萬(wàn)分之1。由于在這種導(dǎo)體技術(shù)上的突破，未來(lái)芯片設(shè)計(jì)人員可望能夠?qū)⒊?jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)成只有指甲般大小。FinFET源自于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的晶體管—場(chǎng)效晶體管 (Field-Effect Transistor; FET )的一項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)晶體管結(jié)構(gòu)中，控制電流通過(guò)的閘門(mén)，只能在閘門(mén)的一側(cè)控制電路的接通與斷開(kāi)，屬于平面的架構(gòu)。在FinFET的架構(gòu)中，閘門(mén)成類(lèi)似魚(yú)鰭的叉狀3D架構(gòu)，可于電路的兩側(cè)控制電路的接通與斷開(kāi)。這種設(shè)計(jì)可以大幅改善電路控制并減少漏電流(leakage)，也可以大幅縮短晶體管的閘長(zhǎng)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是一種新型的3D多閘道晶體管，采用FinFet技術(shù)設(shè)計(jì)，可以大大地提高芯片處理速度以及大幅度降低功耗，這在當(dāng)今注重低功耗設(shè)計(jì)的手機(jī)芯片中尤為重要，F(xiàn)inFet技術(shù)是推動(dòng)芯片技術(shù)走向16/14nm的重要節(jié)點(diǎn)。

了解了FinFet技術(shù)概念后，我們?cè)賮?lái)看下FinFet grid概念，這是對(duì)應(yīng)于Floorplan中對(duì)應(yīng)于FinFet引入的網(wǎng)格單元，在FinFet設(shè)計(jì)中，所有元件（包括macro）都要對(duì)齊到FinFet grid上, 它的定義在technology LEF中：

PROPERTYDEFINITIONS

LIBRARY LEF58_FINFETSTRING " FINFET PITCH 0.010OFFSET 0.30 VERTICAL ; " ;LIBRARY LEF58_FINFET STRING " FINFET PITCH 0.091OFFSET 0.30 HORIZONTAL ; " ;END PROPERTYDEFINITIONS

VERTICAL HORIZONTAL 的關(guān)鍵字分別對(duì)應(yīng)了X/Y軸的pitch

是不是感覺(jué)和前文說(shuō)的那些高端概念并什么太大關(guān)系？其實(shí)后端工具已經(jīng)把這些復(fù)雜技術(shù)簡(jiǎn)單化的體現(xiàn)在軟件中的應(yīng)用里了。