科学家推出超低功耗 FD‑SOI 芯片，提高 AI 设备效率

电子与传感器内幕

FD-fAbrICS 联合实验室主任 Massimo Alioto 教授在 5 月 3 日举行的行业展示会上与来自行业和研究界的参与者分享了 FD-SOI 技术的最新进展。 （图片来源：FD-fAbrICS联合实验室）

新加坡国立大学的研究人员与行业合作伙伴 Soitec 和 NXP Semiconductors 一起展示了一种新型硅系统，有望大幅提高人工智能连接设备的能源效率。这些技术突破将显着提升新加坡及其他地区半导体行业的能力。

这项创新已在全耗尽绝缘体上硅 (FD-SOI) 技术中得到验证，可应用于人工智能应用的先进半导体组件的设计和制造。新的芯片技术有可能将可穿戴设备和智能物体的电池寿命延长 10 倍，支持物联网应用中的密集计算工作负载，并将与云无线通信相关的功耗减半。

新的颠覆性芯片技术套件将通过 FD-SOI 和物联网行业联盟进行推广，通过降低 FD-SOI 芯片的设计门槛来加速行业采用。 2024年5月3日，举办了题为“下一代节能FD-SOI系统”的行业研讨会，来自行业和研究界的参与者分享和讨论了FD-SOI技术的最新发展，并通过最先进的演示展示了新功能。

“物联网设备通常在非常有限的功率预算下运行，因此需要极低的平均功率来有效地执行物理信号监控等常规任务。同时，需要高峰值性能来使用计算密集型人工智能算法处理偶尔的信号事件。我们的研究独特地使我们能够同时降低平均功率并提高峰值性能，”新加坡国立大学设计与工程学院电气与计算机工程系、FD-fAbrICS（FD-SOI Always-on）主任 Massimo Alioto 教授说道。智能与互联系统）联合实验室，其中设计了一套新技术。

“应用范围广泛，包括智能城市、智能建筑、工业 4.0、可穿戴设备和智能物流。FD-fAbrICS 计划中实现的显着能源改进是电池供电人工智能设备领域的游戏规则改变者，因为它们最终使我们能够将智能从传统云转移到智能微型设备，”电气和计算机工程系绿色 IC 小组 (www.green-ic.org) 负责人 Alioto 教授说道。

新加坡国立大学 FD-fAbrICS 联合实验室进行的研究表明，他们的 FD-SOI 芯片技术可以大规模部署，提高设计和系统集成效率，从而降低成本、加快市场覆盖和快速行业采用。

阿里奥托教授表示：“这项创新有可能加快新加坡半导体生态系统主要参与者的上市时间。” “我们希望通过 FD-SOI 和物联网行业联盟促进我们的设计技术的大规模采用和部署。这对新加坡的人工智能和半导体行业做出了重大贡献，因为它可以在降低 FD-SOI 系统总体开发成本的同时带来竞争优势。”

新加坡国立大学 FD-fAbrICS 联合实验室的研究突破充分利用了新加坡国立大学不同领域的专业知识和能力，例如数字电路（Massimo Alioto 教授）、无线通信（副教授 Heng Chun Huat）、系统架构（助理教授 Trevor Carlson）和人工智能模型（李海舟教授）。 Soitec、NXP 和 Dolphin Design 等行业领导者为联合实验室的研究工作做出了贡献，联合实验室也得到了科学、技术和研究机构的支持。

新加坡国立大学研究团队目前正在研究开发新型智能和互联硅系统，这些系统可以支持用于生成人工智能应用的更大的人工智能模型尺寸（大型模型）。由此产生的人工智能计算从云到分布式设备的去中心化将同时保护隐私、将延迟保持在最低限度，并避免在过多设备同时存在的情况下出现无线数据洪流。

该行业研讨会深入探讨了 FD-SOI 技术的前沿进展和应用，旨在营造知识共享的环境，并促进 FD-SOI 研究界和新加坡半导体行业内部和之间在智能和互联硅系统方面的合作。

研讨会的另一个目标是通过分享 FD-fAbrICS 联合实验室的研究成果，促进 FD-SOI 的快速采用并降低设计准入门槛。来自 Soitec、GlobalFoundries、NXP 和 NUS FD-fAbrICS 研究团队的演讲者分享了他们对相关技术当前发展（例如制造和微芯片设计）以及下一代超低功耗人工智能系统的未来颠覆性技术的看法。

FD-SOI 和物联网联盟的成立是为了扩大 NUS FD-fAbrICS 联合实验室对新加坡半导体生态系统的影响。 Soitec 和 NXP 是该联盟的创始成员。

联盟成员将能够获得创新的 FD-SOI 设计 IP 和方法，这将有助于通过高能效流程加快下一代原型设计和开发周期，特别是在快速增长的人工智能连接芯片领域。

FD-SOI 和物联网联盟将支持行业对快速技术路线图和加速创新周期的近期需求。同时，为了确保联盟成员长期保持持续的可扩展性和差异化，与 FD-fAbrICS 行业合作伙伴协同开发的技术将由一些联盟成员进一步扩展。

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