Objectif: zéro batterie

Écosystème de design 0,5 V

Le CSEM, maître dans la conception ASIC à faible puissance, et Mie Fujitsu Semiconductor (MIFS), leader de la fabrication de circuits intégrés, ont associé leurs compétences pour développer un écosystème fonctionnant à très basse tension (0,5 V, proche de la tension de seuil des transistors) ; étant donné que l’énergie évolue proportionnellement au carré de la tension d’alimentation, il est possible de réduire considérablement la consommation d’énergie tout en maintenant un niveau de performance similaire. La technologie DDC (Deeply Depleted Channel) de MIFS s’impose comme une solution de choix pour les applications à faible puissance et à faible tension grâce à son immunité aux variations aléatoires de dopant. Cependant, le fonctionnement à faible tension reste soumis à des variations dues au processus de fabrication et aux variations de température. Pour limiter leur impact, le CSEM et MIFS ont appliqué diverses techniques de design et implémenté l'Adaptive Dynamic Voltage and Frequency Scaling (ADVFS) et l’adaptation dynamique de bias, un des brevets clés, basée sur la polarisation du substrat (body bias).

Présenté récemment lors de l’évènement IEEE CICC à Austin (Texas), le microcontrôleur RISC 32 bits développé par le CSEM et MIFS a atteint un seuil inédit de 2,5 uW/MHz, une première mondiale pour un procédé CMOS 55 nm.

« L’alliance du talent du CSEM en matière de design ultra low power (ULP) et de la technologie DDC de MIFS nous a permis de développer des puces IoT offrant une efficacité énergétique inégalée », déclare Keizaburo Yoshie, vice-président senior de MIFS. « La conception à faible tension est essentielle aux appareils IoT nouvelle génération : dans ce contexte, nous sommes heureux d’avoir pu collaborer avec MIFS pour développer cette solution inédite », ajoute Alain-Serge Porret, vice-président de la division Systèmes intégrés et sans fil du CSEM.