28 nm CMOS klarar 79 GHz

Det vete fasen hur man kan få en 28 nm digital CMOS-process att klara 79 GHz, men Imec har tydligen lyckats med det. Det bevisar ännu en gång att stegvisa förbättringar kan ge fantastiska resultat.

Politiker och journalister skulle må bra av att ta en ordentlig titt på elektronikindustrin. Det brukar jag tänka när jag hör debatterna om skola, ekonomi och allt annat som är på tapeten just nu. Alltför ofta handlar det om att hitta nya fantastiska lösningar i stället för att optimera och förbättra. Stora och vackra visioner ersätter erfarenhet och babyn kastas ut med badvattnet.

På elektronikområdet finns det också massor av stora och fantastiska visioner. Men här måste de stora visionerna hela tiden slåss ekonomiskt mot förbättrade och optimerade versioner av det som redan finns. Resultatet blir för det mesta att de stora visionerna i och för sig visar sig fungera, men att de stegvisa förbättringarna löser problemen på ett betydligt billigare sätt. Och ni kan ju bara gissa vem som vinner.

CMOS är fantastiskt
Det senaste exemplet på det här kommer från det belgiska forskningsinstitutet Imec. Där har man tagit fram en radarsändare för 79 GHz i vanlig digital 28 nm CMOS. Det hade alldeles säkert varit betydligt enklare att använda mera avancerade processer, men komponenterna är tänkta att använda i bilar. 28 nm CMOS är billigt och lätt att producera i jättevolymer och då får man acceptera att konstruktörerna får jobba lite extra.

Förresten lär vi nog få dras med 28 nm CMOS ett bra tag. Det går visserligen att krympa geometrierna mycket längre, men priset per transistor blir inte lägre (åtminstone inte med dagens processteknik). Den närmaste tiden får vi nog snarare se en fortsatt optimering på konstruktionssidan. Det går att göra mycket mer i 28 nm.

Kiselkompilatorn tog inte över
För en dryg vecka sedan diskuterade jag konstruktionsverktyg med en av företrädarna för Cadence. Företaget hade just köpt in Forte Design Systems, en av de mest framgångsrika tillverkarna av verktyg för högnivåkonstruktion.

Samtalet var intressant, men samtidigt lite märkligt. Det kändes delvis som att flyttas tillbaka 25 år i tiden.

För på den tiden, i slutet av åttiotalet, var väldigt många överens om att högnivåkonstruktion var en nödvändighet för att klara de kommande utmaningarna. Företag som VLSI Technology hade tagit steget hela vägen till kiselkompilatorn, ett verktyg som tog konstruktionen hela vägen till kiselstrukturer ”utan att passera gå” (grindnivå).
Men verkligheten blev annorlunda. Syntesverktygen slog visserligen igenom, men med betydligt lägre abstraktionsnivå på indata (RTL-nivå) och utdata. Högnivåsyntes och syntes direkt till kisel kom till användning på ett relativt fåtal ställen och i speciella delar av konstruktionerna.

Återigen blev det stegvisa förbättringar och optimeringar som slog ut de stora visionerna. Det trodde jag inte för 25 år sedan.

Fantastiska förbättringar
Det märkliga är att elektronikindustrin har lyckats så otroligt bra, trots (eller kanske på grund av) att visionerna har misslyckats. Förbättringar på någon eller några miljoner gånger är vardagsmat, trots att tekniken i grunden är densamma som den var för trettio år sedan. Det är fortfarande CMOS och magnetiska medier som gäller. Men i radikalt förfinad version.

Skola och ekonomi
Hur skulle då samhället se ut om vi i högre grad använde de metoder som vi är vana vid från elektronikindustrin? Ja, till att börja med hade vi nog fått se färre omvälvande förändringar. Eller rättare sagt – vi skulle nog fått se färre omvälvande förändringar som klarade sig i konkurrensen.

För visst ser vi elektronikföretag göra storskaliga försök med visionär teknik, men för det mesta går det åt skogen. Visionerna klarar inte konkurrensen med det optimerade och förbättrade.

Den konkurrensen behöver inte politiker utsätta sig för. De kan genomföra visionära (och ibland katastrofala) förändringar utan risk att bli utkonkurrerade. Och kanske är det intressantare att vara känd för att ha misslyckats på ett visionärt och spektakulärt sätt än att vara okänd för att bara ha lyckats att förbättra och optimera.

Comments are closed.