STの先端半導体技術、次世代モバイル・ネットワーク・インフラの基盤を構築

多種多様な電子機器に半導体を提供する世界的半導体メーカーのSTマイクロエレクトロニクス(NYSE:STM、以下ST)は、次世代モバイル・ネットワークにおける高い電力効率かつ大容量の伝送システムの開発を目指すヨーロッパの研究開発イニシアティブ「E3NETWORK」に、STの先端技術であるBiCMOS55 SiGe(1) が採用されたことを発表した。

モバイル機器によるデータ使用量の急増に伴い、ネットワークは大容量化と高いデータ転送レートへの対応が求められている。これは、バックホールのインフラに新たな課題を提起し、ヘテロジニアス・ネットワークおよびクラウドRAN(無線アクセス・ネットワーク)などの先進的なネットワーク・アーキテクチャへの移行や、E-band(2)といったより高い周波数帯への移行を加速させている。

このような超高効率モバイル・ネットワークを構築するため、機器メーカーは、大規模なチップ集積化、低消費電力化、コスト最適化を組み合わせた、高性能な電子部品を必要としている。E3NETWORKは、55nmリソグラフィーで320GHzのFtを達成するヘテロ接合バイポーラ・トランジスタ(HBT)を搭載したSTのBiCMOS55 SiGeテクノロジーによる高集積化と低消費電力化のメリットを活用する。この技術は、高周波アナログ・ブロックと高性能・高密度デジタル・ブロック(ロジック、AD/DAコンバータ、メモリなど)の集積を可能にする。

E3NETWORKは、フロントホール / バックホール・インフラ向けに、STのBiCMOS55テクノロジーを採用した集積型E-bandトランシーバを設計している。このトランシーバICは、複数レベルのデジタル変調、収束性の高い「ペンシルビーム」伝送、および10Gbpsを超えるデータ転送レートを可能にする。ペンシルビームの特性は、ミリ波帯全体のスペクトル効率を保ちながら、バックホールおよびフロントホール接続配置において高水準の周波数の活用を促進する。

EUの第7次研究開発フレームワーク計画(FP7)に基づくE3NETWORK(「未来のネットワークにおけるバックホールに向けた高電力効率E-bandトランシーバ」)には、CEIT(スペイン)、Fraunhofer(ドイツ)、Alcatel Lucent(イタリア)、CEA(フランス)、INXYS(スペイン)、OTE(ギリシャ)、SiR(ドイツ)、Sivers IMA(スウェーデン)、STマイクロエレクトロニクスなどの企業が参加している。

※注記
STのBiCMOS技術は、2つの異なるプロセスの優位性を1チップに集積する技術。バイポーラ・トランジスタは高周波アナログ・ブロックに不可欠な高速性と高ゲインを実現する一方、CMOSブロックは、シンプルかつ低消費電力の論理ゲートの構築に適している。

RF、アナログ、デジタルの各ブロックを1チップに集積したSTのBiCMOS55 SiGeデバイスは、消費電力を最適化すると同時に、外付け部品点数を大幅に削減する。

(1)55nmバイポーラ・CMOS・SiGe
(2)71~76 / 81~86GHz帯(E-band)は、超大容量のポイント・ツー・ポイント通信用に、世界各国で認可されている。

■STマイクロエレクトロニクスについて
STは、「センス & パワー、オートモーティブ製品」と「エンベデッド・プロセッシング ソリューション」の多種多様なアプリケーションに半導体を提供する世界的な総合半導体メーカー。 http://www.st-japan.co.jp

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