De Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) heeft zich aan een ambitieus plan gewaagd, namelijk het opstellen van een aantal ontwerpregels voor 90 en 130nm-chips. Het voorstel zal gepresenteerd worden tijdens de Design Automation Conference die later deze week plaats zal vinden. De bedoeling van deze regels, die door het leven gaan als reference flow 4.0, is om chipontwikkelaars te helpen bij het ontwerpen van chips door een aantal problemen vooraf voor hen op te lossen. Dit voorstel is het vervolg op eerdere versies. Het is echter wel het uitgebreide voorstel tot nog toe omdat er een drietal technieken in besproken worden die vroeger het domein waren van specialisten.
De besproken onderwerpen zijn de volgende: static power consumption, analyse van de timing en de signaalintegriteit en tenslotte de wafer-opbrengsten. De ontwikkelaars van TSMC hebben meer dan een jaar gewerkt aan een aantal 90 en 130nm-ontwerpen om de fysieke karakteristieken van de chips te onderzoeken. Deze onderzoeken heeft TSMC echter niet alleen uitgevoerd. Het bedrijf kreeg hulp van Cadence Design Systems en Synopsys, twee grote spelers op de chipmarkt. Via deze twee bedrijven kan ongeveer 70-80 procent van de complete markt bereikt worden. De afgelopen tijd is het steeds moeilijker geworden om als kleine chipontwerper mee te kunnen doen met de 'rest' omdat het te duur is:
The company said it's getting harder for companies that can't afford their own CAD teams to understand all the nuances of interconnect and transistor behavior at 130 nm and below.
"For a fabless design company with 10 to 15 engineers, it's impossible for them to take on this task. It would take them years, and by that time, they would miss their product time window. This has a lot of advantage for companies of that size," said John Yue, vice president of technology for TSMC North America.
Al twee jaar geleden liet TSMC een aantal 130nm-ontwerpen zijn. Dat het zo lang heeft geduurd voordat er eindelijk nauwkeurige modellen zijn heeft alles te maken met de ingestorte IT-markt. Verder werd er in het 130nm-ontwerp voor het eerst alleen maar koper gebruikt voor de verbindingen wat voor een nieuwe uitdaging zorgde, namelijk het onderzoeken welke fysieke variaties hierdoor mogelijk werden. Eén van de effecten en de oplossing daarvoor die genoemd worden in het onderzoek is de volgende: rond de koperen verbindingen ontstonden kleine ruimtes in het silicium. De oplossing voor dit probleem is relatief eenvoudig, namelijk het opvullen van deze ruimtes met niet geleidend metaal. TSMC heeft onder andere deze oplossing volledig gedocumenteerd en beschikbaar gesteld.