日前于夏威夷举行的2008年VLSI技术大会上，英特尔(Intel)公司再度针对用于微处理器中的先进高速缓存设计提出其最新的浮体单元(FBC)内存研究报告。

　　由于英特尔公司声称这款据称是全球最小的FBC绝缘硅(SOI)平面组件，未来将可能用于其15nm制程中，因而目前最令人感到好奇的问题就是，该公司是否终将认同并采用绝缘硅(SOI)技术。在相关的一篇文章中，英特尔还介绍了一种针对SRAM高速缓存单元所用的自适应电路技术。目前这两种技术仍处于研发阶段。

　　这种FBC也被称为浮体RAM(FB-RAM)内存单元。在英特尔迈向此一领域的竞赛中，正虎视眈眈寻找机会的还包括其竞争对手──AMD公司。两年前，AMD从Innovative Silicon(ISI)公司取得了一项嵌入式FBC技术的授权。

　　由于目前采用电容器的技术正逐渐被淘汰，因而FBC在这几年来一直被吹捧为传统高速缓存的最佳替代技术。相较于目前所有微处理器上使用标准6颗晶体管(6T)的高速缓存相较，FBC更适合越来越高的内存密度要求。

　　“标准DRAM中具有一个电容器和一个晶体管。”ISI公司表示，“电容器用于储存逻辑状态1或0，晶体管则用于提供存取电容器的其它电路。为了读取DRAM内存单元，晶体管先被导通，才能让电容器上的电荷流到位在线，以形成一个可被检测到的低电压。”

　　ISI公司营销副总裁Jeff Lewis警告，解决与DRAM中电容器有关的许多重要问题都迫切需要一种新架构。“目前的架构几乎已无法再让电容器缩小了。”Lewis在加州Anaheim所举办的设计自动化会议(DAC)中指出。

　　Lewis推测，“DRAM的微缩也可能只剩下一代或二代的发展空间”，因而可能刺激内存设计对于FBC的需求。不过，他也指出FBC技术还存在许多问题。“导入一种新的内存技术毕竟是一项艰巨的挑战。”他认为。

　　一般而言，FB-RAM无需使用电容器，而内建于块状硅中的传统DRAM位单元则需使用电容器。在bulk CMOS中，构成晶体管主体的电荷连至固定电压。而在SOI中，无任何连接的晶体管主体则悬浮在硅晶的厚氧化层上方。为了使浮体具备电容器的性能，在浮体两侧都必须施加一个严密控制的电压。

　　相较于高速缓存设计中所采用的传统嵌入式内存，FBC技术可使其位容量增加3至4倍，英特尔公司技术与制造部门副总裁兼组件研究总监Mike Mayberry表示。因此，该技术可加速运算速度，Mayberry在一次电话会议中指出。

　　英特尔公司早在2006年时就曾论及一种采用FBC技术的双闸极晶体管架构。而在此次的VLSI大会上，这一家芯片业巨擘描绘了一种采用SOI的平面架构，看来似乎有点儿颠覆原先立场的意味。此外，相较于其两大竞争对手──AMD与IBM公司采用SOI的处理器设计，英特尔完全排除了在主流产品中使用该技术的可能性。

　　“FBC是在在SOI上所建构的一种平面组件，但其薄膜厚度与传统的SOI完全不同。”英特尔公司指出，“例如，埋氧层厚度仅10nm，而一般大部份的SOI建置则为100nm。这意味着针对底氧层(BOX)较厚的SOI设计不适用于较薄的BOX，反之亦然。这是在作出技术选择之前亟需解决的许多整合问题之一。”

　　在一篇题为‘在薄硅与薄层BOX上建构采用高K+金属闸极的微缩FBC内存适用于15nm及更先进制程’(A Scaled Floating-Body Cell Memory with High-k + Metal Gate on Thin Silicon and Thin BOX for 15-nm Node and Beyond)的论文中，英特尔公司详细介绍了据称是目前世界上采用FBC技术的最小平面组件，其功能组件尺寸可微缩至30nm的闸极长度。Mayberry并表示，英特尔公司所发表的组件要比其它现有公开文献中所介绍的类似组件更微缩两个世代。

　　在这篇论文中，英特尔公司表示，“采用60nm闸极的这款组件具有适当的内存保存能力。而且，在这个规模大小下，1个位单位可能小于0.01平方微米，因而使其非常适合用于15nm制程节点上。同时，在实际组件和仿真结果之间也存在极佳的一致性，我们可预期该技术将连续微缩到10nm技术节点。”

　　在一篇相关论文中，英特尔公司采取了另一条开发路线。“该论文展示了全新的自适应电路调整技术，可让内存单元更能忍受制程、电压和温度的变异，因而使得SRAM快取单元的最小工作电压持续降低。”英特尔公司表示。

　　根据这家芯片业巨擘表示，“在某些工作条件下，针对45nm测试芯片的测量显示，一个单元发生错误的次数减少了26倍。这些电路可以让英特尔在未来的几代制程中，持续提供更高的性能和强大的特色，而不至于产生故障。”

　　为了展现其不落人后的实力，AMD公司也曾两年前取得ISI所开发的浮体SOI内存授权，据称这是一种用于内存和微处理器的Z-RAM(零电容器)技术。据称AMD公司现正积极寻求可用于更大型板级L3高速缓存的相关新技术。

　　韩国的海力士半导体(Hynix)公司也同样取得了Z-RAM技术的授权。然而，AMD和海力士半导体至今仍尚未推出采用该技术的产品。