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SOI

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使用SOI製程的Athlon X2處理器(S939)

SOI全名為Silicon On Insulator,是指電晶體結構在絕緣體之上的意思,原理就是在矽電晶體之間,加入絕緣體物質,可使兩者之間的寄生電容比原來的少上一倍。優點是可以較易提升時脈,並減少電流漏電英语Leakage (electronics)[a]成為省電的IC,在製程上還可以省略部分光罩以節省成本,因此不論在製程上或是電路上都有其優勢。此外,在SOI晶圓(SOI wafer)本身基板的阻抗值的部分也會影響到元件的表現,因此後來也有公司在基板上進行阻抗值的調整,達到射頻元件(Radio frequency component、RF component)特性的提升。原本應通過交換器的電子,有些會鑽入矽中造成浪費;SOI可防止電子流失,與補強一些原本Bulk wafer中CMOS元件的缺點。摩托罗拉宣稱中央處理器可因此提升時脈20%,並減低耗電30%。除此之外,還可以減少一些有害的電氣效應。還有一點,可以說是很多超頻玩家所感興趣的,那就是它的工作溫度可高達300°C,減少過熱的問題。

SOI一開始是由美商IBM公司的晶片部門投入開發,最早用於Macintosh電腦(MAC)的PowerPC G4處理器,除了IBM外,還有Motorola德州儀器(TI)、NEC等公司投入SOI技術的開發工作,但是Intel公司拒絕在其處理器產品中使用SOI技術,因為其認為SOI技術容易影響晶圓品質與減低電晶體交換速度,並且SOI上接合點也會減少,也就是一般製程中「漏電英语Leakage (electronics)」的缺點所煩惱。

SOI行业联盟是負責推廣SOI技術,成員包括SOI技術的發明者IBM及一些半導體公司,例如AMDNVIDIA,而Intel並未加入該組織[1]

使用SOI技術的產品

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IBM

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  • Power 4
  • Power 5
  • Power 6
  • PowerPC G3
  • PowerPC 7400
  • Power PC

Sony

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AMD

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VIA

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參考文獻

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腳註
  1. ^ 漏電流,leakage current,一般是由電路中的雜散寄生電容所產生,會造成額外的功率消耗,而且是在非正常工作模式下,所產生的電流;通常分為半導體元件漏電流、電源漏電流、電容漏電流和濾波器漏電流等,另外,亚阈值电流也屬之。
引用
  1. ^ NVIDIA加入SOI绝缘硅技术行业联盟. [2008-08-04]. (原始内容存档于2008-07-31).