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从内存到芯片安全,力旺携熵码以技术创新助力AI/HPC发展
在万物互联的时代,芯片设计面临前所未有的挑战。特别是随着近来人工智能(AI)与高效能运算(HPC)应用崛起,不仅需要具备强大的运算能力,还必须有确保高度安全的存储能力。而肩负存储重要关键信息,如密钥、校正码、修复数据等数据的非易失性内存 (Non-Volatile Memory, NVM),也同样面临着因应高阶芯片需求和先进工艺变化所带来的设计革新挑战–高效、低功耗、以及安全要求。
mp.weixin.qq.com, Dec. 10, 2024 –
力旺电子(eMemory Inc.)凭借多年专注于NVM技术的深厚基础,将一次可编程(One Time Programmable, OTP) NVM- NeoFuse的设计持续创新,布局至各式工艺技术平台,并基于NeoFuse技术开发出「物理不可复制功能」(Physical Unclonable Function, PUF),尔后创立子公司熵码科技(PUFsecurity Corp.)延伸开发硬件安全解决方案,打造从NVM到PUF、再到有完整软硬件安全功能与架构的一站式解决方案,满足客户在先进应用的存储与安全需求。凭借这些技术创新,力旺与熵码在今年的亚洲金选奬(EE Awards Asia 2024)中分别荣获「年度最佳IP/处理器」与「最佳安全技术平台」殊荣。
AI/HPC对NVM的需求增长与规格挑战,NeoFuse如何突破?
因应AI与HPC应用快速普及,先进工艺节点持续迈向5nm及其以下节点,同时也对于效能、功耗以及NVM技术的可靠性与成本提出了更高要求。为因应先进工艺的挑战,力旺的NeoFuse OTP技术,以突破性设计––可在不增加成本、复杂度的情况下,在先进工艺节点持续成功验证,为高效能应用提供最佳解决方案。作为总是一次就通过先进工艺(从 16nm 到 3nm)验证、并计划于2025年完成3nm布局的 OTP,NeoFuse是人工智能、HPC、数据中心和汽车领域等高要求应用最理想的选择。
先进工艺推进至5nm,最大的挑战来自于组件额定供给电压从 1.8V 降至 1.2V。为了克服高嵌入式非易失性内存编程电压之挑战,NeoFuse采用创新的电路架构与内部电路耐压设计,可将内部电压提升3-4倍,即使高电压运作下也能保持组件可靠度,并具备高温耐受性,在 5nm 以下工艺支持高达150°C的运作环境。此外,因应先进工艺而生的新型NeoFuse也将错误校正码(ECC)作为预设配备,客户可用预留的位(parity bit)进行修补校正。
NeoFuse以反熔丝(Anti-Fuse) OTP技术为基础,相较于电子熔丝(eFuse),NeoFuse的机制使其编程单元和未编程单元之间的物理差异变得不可见,使其成为比eFuse更安全的选择; 随着在AI等先进应用下对OTP容量有更大的需求下,NeoFuse所占面积也相对节省。而其专利的3T结构较传统OTP的 2T结构增加了一个调节晶体管,可提高良率、可靠性和编程成功率,更简化周围电路的设计从而减少测试时间和成本。
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