В конце прошлой недели, в ходе симпозиума по СБИС в Киото (2007 Symposia on VLSI Circuits) корпорация Toshiba представила первый КМОП-чип, способный работать с тактовой частотой 60 ГГц. До сих пор подобные решения, предназначенные для использования в беспроводных коммуникационных устройствах, создавались из арсенида галлия. Соответственно, разработка Toshiba призвана сделать новый частотный диапазон более доступным, так как кремниевые микросхемы обычно дешевле арсенид-галлиевых.
Тестовый чип обладает размерами 2,4х1,1 мм и содержит в себе все основные функциональные блоки приемника – антенну, усилитель, понижающий преобразователь частоты и цепь обратной связи с фазовой автоподстройкой. Прототип, обеспечивающий работу до 61,5 ГГц с динамическим диапазоном 22 дБ, создан с соблюдением норм 90-нм КМОП-процесса. В Toshiba уверены, что их микросхема – первое решение подобного рода.
По утверждению компании, себестоимость КМОП-решения примерно в десять раз ниже, чем у аналогичного модуля из арсенида галлия. Для того, чтобы решить проблему возникновения паразитных ёмкостей и индуктивностей внутренних соединений, была применена дифференциальная структура, в том числе дифференциальная дипольная антенна, размещенная прямо на кристалле. В принципе, дифференциальный подход уже используется в дизайнах решений для мобильных телефонов, но, по словам представителей Toshiba, он был впервые применен для 60-ГГц решений. Дополнительно, в решении применяется наложение сигнала с обратной фазой для снижения уровня шума.