《采用 32 nm SOI CMOS 的 4.6W/mm2 功率密度、86% 效率的片上开关电容器 DC-DC 转换器(A 4.6W/mm2 power density 86% efficiency on-chip switched capacitor DC-DC converter in 32 nm SOI CMOS)》

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日期:2021-11-17

《采用 32 nm SOI CMOS 的 4.6W/mm2 功率密度、86% 效率的片上开关电容器 DC-DC 转换器(A 4.6W/mm2 power density 86% efficiency on-chip switched capacitor DC-DC converter in 32 nm SOI CMOS)》

微处理器电源电流要求的未来趋势代表了下一代高性能微处理器的瓶颈,因为电源引脚的数量将构成可用封装引脚总数的越来越大的部分。这使得很少有引脚可用于发信号。片上功率转换是通过增加输入电压——从而降低输入电流——并在芯片本身上执行最终功率转换来克服这一限制的一种手段。本文详细介绍了采用深亚微米技术的片上开关电容器转换器的设计和实现。该技术中可用的具有低寄生底板电容器比的高电容密度深沟槽电容器有助于实现片上开关电容器转换器的高功率密度和效率。在 32nm SOI CMOS 技术和 1.8V 输入电压下实现的 2:1 电压转换比片上开关电容器转换器的测量性能导致功率密度为 4.6W/mm 2,在 86% 的开关频率下工作时100MHz。