MCU与MPU跨界，满足IoT与人机交互需要
近日，恩智浦(NXP)在京举办微控制器(MCU)与微处理器(MPU)媒体交流会,NXP资深副总裁兼MCU业务线总经理Geoff Lees、NXP MCU产品线全球资深产品经理曾劲涛先生主持了会议。
会上获悉，该公司十分重视i.MX系列。一半的投资在FD-SOI制程，未来三五年80%的产品出自FD-SOI。会上还发布了号称“跨界处理器”的芯片——i.MX RT，并推介了i.MX 6系列的新兵——i.MX 6SLL。另值得一提的是，i.MX RT和i.MX 6SLL都是在中国定义、设计和制造的，实现了该公司在中国定义、设计和制造的承诺。
IoT与人机接口是增长亮点
据IHS的分析，从2015到2020年，中国的嵌入式应用市场将增长1.6倍，比全球市场的增长速度快2倍(如上图)。
原因之一是中国的家电、汽车、工业等市场的蓬勃发展，驱动因素当属物联网(IoT)。“中国正涌现越来越多的新应用，中国不只是像过去一样做简化版、低价格的产品，而且有很多新的创意、新的应用是在中国开始。”例如共享单车、共享充电宝等。基于此，NXP 50%的业务来自中国，如果加上其他海外公司在中国的制造和设计业务，NXP在华业务占70%。NXP也是中国最大的MCU供应商。
在物联网领域，NXP看好的一个新亮点是从2017年开始，人们对更好的人机界面需求越来越多。以前的许多产品是用于按钮控制，现在很多应用场合要有屏，而且最好是触控屏，这促使NXP i.MX产品的需求增长。未来人通过声音和手势就可以控制家电等很多产品，例如在家里一个喇叭可以成为控制所有东西的入口。在汽车应用中，车内麦克风和头上的摄像头可以根据你的声音或者脸部表情作为你跟外面沟通的接口。这些都是i.MX可以支持到的。NXP已花费很多投资在视频的编/解码(CODEC)方面，以使音视频产品成本降低。“从传统意义的控制到现在的娱乐系统(图像、声音、手势识别)，预计明年会看到我们很低端的产品也具有声控和很高的计算能力，做到声音、图像和手势识别。”Geoff Lees指出。
看好FD-SOI路线
众所周知，FD-SOI是新一代半导体制程工艺，较适合低功耗与成本敏感型应用，特点是特殊材料、普通工艺。与FD-SOI相对应的FinFET是普通材料、特殊工艺。
NXP不甘当吃瓜的群众，率先尝试FD-SOI技术生产i.MX 7和i.MX 8。过去几年里，NXP已投资在FD-SOI技术上，目前在MCU与MPU上的投资一半是基于FD-SOI，在接下来的三五年，80%的新产品都会采用FD-SOI工艺，其余20%的产品在FinFET。
之所以选择FD-SOI，有三个原因。1.成本和性能的平衡。2.FD-SOI有很强的集成能力，在这个技术上更容易实现模拟、RF、传感器等的集成。3.FD-SOI的很宽的工艺范围，使客户可以针对自己的应用对功耗和速度的要求，匹配相应的工艺设置，从而设计出多样化的产品。
如下图，左侧线是传统的平面bulk设计理念，客户会根据对功耗的要求选工艺节点(橙色和蓝色线点)及其设计库，如果用户想设计高性能/高速的产品，必须要跳到另外一个节点及选择另外的设计技术。
绿色斜线是FD-SOI的路线图，可见相比传统的Bulk技术(注：Bulk是平面体硅，此外还有3D体硅FinFET)有更宽的节点选择范围，给用户更多的设计节点选择。中间的绿斜线是i.MX 8X产品线用的技术，由于更节电，客户容易用较高的电压范围来设计。从另一个角度，相比体硅，采用同样的正向电压，可以把性能/速度往上推高，而且没有牺牲功耗。
Geoff Lees算了一笔账：成本是很复杂的公式。3D的FINFET技术是很难做的，比如10nm时，一个FINFET里面有将近80-100层，现在我们用的四五十层的。尽管以后8nm或者7nm时成本会下来，但生产的复杂度是非常高的。那些FinFET技术对手机芯片等来说2020年左右能够投产，对我们来说是5到7年之后才会到那个水平。
现在FD-SOI主流是28nm的，已经宣布有18nm的技术，前几天刚刚宣布12nm。因此，从生产成本、生产复杂度看，FD-SOI 12nm会比很多FinFET好很多，较容易实现。
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