Revolutionäre SRAM-Architektur SoC-Leistungsaufnahme sinkt um 50 Prozent

Mark de Souza, Silicon Basis: »Über die neue SRAM-Technologie  können sich Foundries und IC-Hersteller deutlich differenzieren, deshalb sehe ich ein enormes Potenzial für die Integration dieser SRAMs auf SoCs.«
Mark de Souza, Silicon Basis: »Über die neue SRAM-Technologie können sich Foundries und IC-Hersteller deutlich differenzieren, deshalb sehe ich ein enormes Potenzial für die Integration dieser SRAMs auf SoCs.«

SoCs können künftig dank einer neuen SRAM-Technik ihren Energiebedarf um 25 Prozent senken. Weil die SRAM-Technik sehr gut skaliert, könnte dies ein entscheidender Differenzierungsfaktor für Systems-on-Chips (SoC) werden.

»Unsere neue Speicherarchitektur unterscheidet sich fundamental von bisherigen Architekturen. Bisher ist niemand darauf gekommen«, sagt Mark de Souza, CEO von Silicon Basis gegenüber Markt & Technik. Über Details schweigt er sich im Moment allerdings aus. Die neue Architektur befindet sich derzeit in der Anmeldungsphase zum Patent.

Die SRAMs nehmen im Vergleich zu herkömmlichen Typen nur 50 Prozent der Leistung auf. »Weil auf SoCs der SRAM-Anteil bei meist mindestens 50 Prozent liegt, kommen SoCs also mit mindestens 25 Prozent weniger Leistungsaufnahme aus als Typen, auf denen herkömmliche On-Chip-SRAMs integriert sind«, erklärt Mark de Souza. Außerdem ist die Technik aufgrund ihrer robusten Transistoren sehr tolerant gegenüber Prozessvariationen in der Fertigung. Deshalb sieht de Souza für die neue Architektur auch ein großes Potenzial für SoCs, die mit Strukturgrößen weit unterhalb von 28 nm gefertigt werden. SRAMs auf FinFET-Basis zu fertigen, stelle auf Basis der neuen Architektur ebenfalls kein Problem dar. »Damit können sich Foundries und IC-Hersteller also deutlich differenzieren, deshalb sehe ich ein enormes Potenzial für diese Technik und deshalb bin ich auch vor eineinhalb Jahren zu Silicon Basis gekommen.«

Die neue SRAM-Technik bietet weitere Vorteile: Weil die Spannungsversorgung auf dem Level der Logik auf dem Chip liegt, kann ein DC/DC-Wandler entfallen, auch Leseverstärker benötigen die neuen SRAMs nicht. »Außerdem sind unsere Speicherzellen von der Minimum-Spannung der Speicherzellen von Foundries unabhängig, die Versorgungsspannungen können auch unter den Standardspannungen liegen«, so de Souza. Die SRAMs werden in herkömmlichen Standard-CMOS-Prozessen gefertigt, so dass die Anwender nicht an bestimmte Foundries gebunden sind. Silicon Basis hat die Speicher bereits auf Basis einen 40-nm-Prozesses von TSMC charakterisiert. Dabei stellte sich heraus, dass die Zugriffzeiten sogar noch unter denen von herkömmlichen High-Speed-Zellen liegt. Die niedrige Leistungsaufnahme muss also nicht über eine geringere Geschwindigkeit erkauft werden.

Silicon Basis will die SRAM-Architektur künftig als IP lizenzieren. Laut de Souza steht das Unternehmen in engen Kontakt zu Kunden und rechnet bereits gegen Ende des Jahres mit ersten Chips, auf denen die neuen SRAMs integriert sind.