在今年，業界對FD-SOI的討論終于從理論性的制程技術比較，轉移到由產品與應用所決定的技術競爭。

　　因為沒有可見的終端產品能證明其號稱超低功耗的特色，全空乏絕緣上覆矽(fully Depleted Silicon On Insulator，FD-SOI)制程一直得努力克服半導體產業界許多工程師的質疑，例如：該技術的好處在哪?在商業市場上有實際產品嗎?它真正的優勢何在?

　　終于，現在有實際產品可以做為FD-SOI制程的實證──是一只中國智慧型手機品牌業者小米(Xiaomi)副品牌華米(Huami)新推出的智慧手表Amazfit，內建了日本大廠索尼(Sony)以28奈米FD-SOI制程生產的GPS晶片。

　　Amazfit定價120美元，配備了一系列運動追蹤感測器以及藍牙低功耗4.0晶片、Wi-Fi無線晶片、GPS晶片、心律感測器以及NFC;該款智慧手表的獨特之處在于較長的電池壽命，據華米表示，它能五天充電一次、或是開啟GPS功能35小時。

　　這是Sony的一場勝利，對FD-SOI支持者來說甚至是更大的勝利;華米的智慧手表證明了該技術號稱超低功耗的特性。

　　法國晶圓業者Soitec執行長Paul Boudre在接受EE Times訪問時表示：“去年產業界對FD-SOI的討論集中在該技術與另一種制程技術FinFET之間的競爭;”而在今年，業界對FD-SOI的討論終于從理論性的制程技術比較，轉移到由產品與應用所決定的技術競爭。他指出，衡量FD-SOI的標準在于該技術能為終端產品帶來的價值，也就是它實際的能源使用效益。

　　Sony是在2015年1月于日本東京舉行的SOI產業聯盟會議上，發表以28奈米FD-SOI制程技術制造的新一代全球衛星導航系統(GNSS)晶片;接著在今年初舉行的國際固態電路會議(ISSCC)上，Sony的工程師團隊發表了一篇關于28奈米FD-SOI制程GNSS接收器的技術論文。

　　Sony在2016年度ISSCC發表的GNSS接收器晶片RF電路 (圖片來源：ISSCC)

　　該篇Sony論文作者指出，GNSS是感測處理器的基礎，至于該功能為何如此難以內建于可穿戴系統，是因為目前的GNSS接收器耗電量約10mW：“GNSS接收器的低雜訊RF需要高供應電壓，帶來非常高的耗電。”

　　Sony的設計工程師是透過有效利用FD-SOI制程開發出的0.7V射頻(RF)電路實現其技術突破;在上個月，Sony也參加了在中國上海舉行的FD-SOI論壇，探討該公司的FD-SOI制程GNSS接收器最終成品。

　　隨著Sony完成了FD-SOI制程的GPS/GNSS晶片RF與邏輯電路設計，該公司將持續追蹤位置的RF功耗，從6.3mW (前一代晶片)大幅降低至1.5mW。

　　對中國市場的影響

　　Soitec的Boudre指出，華米智慧手表的電池續航力在GPS功能開啟的情況下，是競爭產品的2.5倍，藉此證明了Sony晶片的價值，以及FD-SOI制程技術在功耗/性能/成本方面的優勢。

　　在這樣的推廣效應下，中國的無晶圓廠晶片設計業者開始對于以FD-SOI制程設計晶片越來越有興趣;Boudre預測，在未來12~18個月：“會發現來自中國的終端產品內，出現更多采用以FD-SOI制程設計、制造的晶片。”

　　此外市場也持續猜測中國純晶圓代工廠上海華力微電子(Huali)，可能會開始提供FD-SOI制程;對此Boudre表示：“他們有機會這么做。”

　　而且Boudre透露，華力并非唯一向FD-SOI制程靠攏的中國晶圓代工業者;在一年前，Soitec與中國的半導體矽材料供應商上海新傲科技(Simgui Technology)共同宣布，首批采用Soitec 獨家Smart Cut 技術之8寸(200-mm) SOI晶圓片，已經在新傲的上海廠產出。

　　FD-SOI制程現況

　　目前包括三星(Samsung)與Globalfoundries都在推廣FD-SOI制程代工，前者采用28奈米節點，后者是22奈米;而Boudre認為，中國也會在FD-SOI制程的推廣上扮演要角：“當Globalfoundries表示，其FD-SOI制程生產線已經有50個設計案進行中，該技術已經接觸產業界每一家晶片制造商。”

　　就在上個月，Globalfoundries宣布，其接續22FDX的下一代FD-SOI制程12FDX已經接近量產(參考閱讀);12FDX號稱能提供媲美10奈米FinFET制程的性能，比16奈米FinFET更佳的功耗表現以及更低的成本。預計12FDX的客戶投片時程在2019上半年。

　　如Boudre所言，某些特定應用需要FinFET電晶體的高性能，但有很多連網裝置需要高(RF)整合度、更高的彈性、超低功耗以及更低成本，卻是FinFET無法提供的。

　　最近車用視覺處理器晶片設計業者Mobileye決定選擇以FinFET制程生產新一代EyeQ 5晶片(預計2018年上市)，但該公司先前一直是委托意法半導體(STMicroelectronics)采用FD-SOI制程生產所有的EyeQ視覺處理器晶片。

　　對此Boudre表示：“這件事很簡單，Mobileye在去年必須要決定制程技術，但當時12奈米FD-SOI制程還未就緒，只好選擇另一種制程技術;所以制程發展藍圖真的很重要。”

　　他指出，法國技術研究機構CEA-Leti就正在為FD-SOI制程開發更長期的技術藍圖，最近已經公布了10奈米的FD-SOI制程“矽資料(silicon data)”，該機構現在已經具備7奈米節點的FD-SOI制程“建模資料(modeling data)”。