为了提供相应技术以便在次45nm时代转向4G通信和多处理，比利时校际微电子中心(IMEC)从事的为期三年的战略研究项目——Apollo正在取得成果。另外，这也有助于从IMEC剥离出来的M4S NV这个无晶圆厂的半导体公司的发展。

      Apollo是IMEC多模式多媒体(M4)项目的继续，开始于今年4月并预计持续到2010年中期，即使作为M4项目结尾的几款90nm的芯片的流片仍悬而未决。与M4一样，Apollo的目的是作为业内开拓者而制造一款多标准移动终端，不过M4是以软件定义无线(SDR)为目标，Apollo则有望在可工作于60GHz载频的认知无线电终端上继续取得进展。

      在前不久IMEC召开的研究回顾年会前的短暂吹风会上，研究人员们表示，虽然Apollo的目标是实现45nm芯片，但在多处理技术和设计工具的架构方面已做出成绩。在6个月时间内，Apollo项目已开发出一款多处理支持工具和一种具变易意识(variability-aware)的设计方法。

      Apollo是由八个独立但互相关联的技术项目组成，这些项目包括：技术意识设计(TAD)、处理器和编译器架构、以及多处理器支持等，据IMEC的游牧嵌入式系统技术业务总监Serge Vernalde介绍。

      带VLIW处理和可重配置阵列的Adres处理器是M4基带芯片的核心，它可能在Apollo项目中被重新设计。

      类似，为M4开发的工作在6GHz的Scaldio CMOS模拟前端(AFE)不仅可以在该频率上进行重新设计，而且可以通过一个60GHz CMOS AFE来进行补充。该AFE预计于2008年第二季度以45nm数字CMOS技术流片，IMEC无线系统的科技总监Liesbet Van der Perre表示。

      作为M4项目关键合作者的三星预计将重新制定其协议。同时，高通已在Apollo计划内签署了参与TAD计划的协议。TAD的目标是将制造的可靠性和良率提升到系统设计层面。IMEC的资深科学家Miguel Miranda解释了宽松的时序约束一般是如何改进良率的，虽然这样做会稍微增加平均能耗。

      尽管超低能耗是IMEC项目的目标，但在能耗与良率间的权衡是对设计优化的一种有价值补充，特别是它能作为一种保障，以防止工艺变易抵消掉工艺节点进步所带来的好处。

      Adres处理器目前仍是Apollo的基本处理器，但我们已着眼于即将出现的工业处理器架构，并对其进行了扩展，IMEC负责设计技术的科技总监Diederik Verkest表示。“Adres的功耗指标已经很不错了，它的每周期指令(IPC)可达16-20。现在，我们想试试如何嵌入多线程以更好地填充阵列。”Verkest透露。他们的目标是使IPC达到50。

      研究人员的目的是分割Adres、并从4 x 4的阵列中分离出控制VLIW处理器。“我们还在调研商业方案，”Verkest说，“TI的C64系列是VLIW架构，此外还有许多新架构，例如Silicon Hive公司的架构。”可重配置阵列很可能是8 x 8的，以便在关闭芯片上的多个处理器前能提供更多并行机会。

      从应用软件中析取并行是改进性能与降低功耗的关键。为达到这个目的，IMEC开发出多处理并行助手(MPA)。根据设计师提供的并行指令，MPA可检查并行机制、插入必要的通信和同步基元(primitive)，并为多个处理器生成代码。Verkest表示，该工具支持迅速探测来自于连续C代码的并行映射。

      另外，IMEC支持CleanC——这是一种关于如何编写C代码的带有28条原则和约束的编程格式，非常适合多处理器。为了帮助软件开发者使用该格式，IMEC开发出一种能分析软件并指出违反CleanC编程格式的分析工具。然后，执行用户导向的代码转换以使代码符合要求。该分析工具已集成进Eclipse 3.3开发环境(在CDT4.0内)，Eclipse 3.3是一种C/C++开发者工具，Verkest介绍。

图1：Apollo由八个独立但互相关联的技术项目组成

      Apollo为独立后的M4S NV带来更多价值

      IMEC内部向Apollo项目的转移将为M4S NV增添价值，IMEC主管设计研究的副总裁Rudi Lauwereins表示。设立M4S是为了对M4实施商业化运做。“Apollo为M4S提供了路线图。”Lauwereins表示。

      M4S NV是从IMEC剥离而出的一家无晶圆厂的半导体公司，它计划推出一款可编程可升级的无线收发器芯片、以及一款基于自适应无线电基带引擎(Bear)架构的器件。

      该公司计划推出的Scaldio RF收发器和Bear基带处理器都是作为M4研究项目、过去三年中在位于比利时Leuven的IMEC开发的。

      M4S于五月份正式成立，但其商业计划在一年多前就得到风险投资的追捧——可以追溯到去年10月末、2006年先进研究回顾大会后的Leuven。M4S NV目前正努力进行Series A的一轮融资，计划募集1,200万美元，M4S的CEO Ivo Vandeweerd表示。

      “我们关注的焦点是工作在170MHz到6GHz的Scaldio可重配置RF收发器。它覆盖了许多载频，因而得以脱颖而出。它允许人们以一款单芯片的RF芯片来提供WLAN、蓝牙、WiMax和移动电视。”Vandeweerd说。据称Scaldio的功耗指标也很出色。

      虽然Scaldio覆盖了蜂窝通信频率，M4S也许不会选择在该领域进行竞争，Vandeweerd表示。“它可以处理GSM和3D，但我们大概不会那么做。我们的愿景是推出一个多标准的无线模块，除了蜂窝通信外，它可什么都做。”

      IMEC的M4项目不仅仅是要开发一款RF收发器，虽然Vandeweerd也承认提供一个完整RF和基带模块大有好处。“若你只卖RF，则将受制于基带供应商。我们需要全套的解决方案。”他说，“我们计划开发一款SoC，它会整合从IP供应商那里买到的基带处理器。”

      IMEC的Bear基带包括一个ARM处理器、一系列专用硬件模块和两个IMEC设计的动态可重配置嵌入式系统架构(Adres)处理器内核，虽然IMEC正在考虑重新制造Adres处理器并将其粗粒度(coarse-grained)阵列与一个工业VLIW处理器连接起来。

      M4S的Vandeweerd也持同样观点。“我们有若干选择，” Vandeweerd说，“我们可从Silicon Hive得到IP、可采用Adres或恩智浦的扩展向量处理器(EVP)，且Imagination Technology也有很好的技术。我们可能打造一款基于ARM核的65nm基带IC，并利用系统级封装将其与一款130nm Scaldio芯片整合在一起。我们计划在2009年第一季度将其推向市场。”

      但IMEC游牧电子系统业务经理Serge Vernalde指出，M4S并非Apollo知识产权的唯一商业化道路。Apollo的合作伙伴(IMEC并没透露都是谁)也可接触到这些成果。

      IMEC分别在2005年9月和2006年7月推出了Scaldio-1和Scaldio-1b，它们都是以130nm的CMOS工艺实现的。在IMEC无线系统科技总监Liesbet Van der Perre主持下工作的研究人员，现正进行Scaldio-2的开发。Scaldio-2是用45nm工艺技术对Scaldio的重新实现，仍以6GHz最高频率为重心。

      该小组正在开发另一个囊括了Scaldio可升级无线电原理、可工作于60GHz的RF收发器。这款器件和Scaldio-2预计都将于2008年第二季度投片。