Racyics ABX：赋能 22FDX 技术的自适应体偏置解决方案

随着


物联网


（


IoT


）与


汽车电子


等领域的蓬勃发展，芯片设计在追求极致性能的同时，面临着日益严苛的功耗与能效挑战。全耗尽型绝缘体上硅（FDSOI, Fully Deple


te


d Silicon-On-Insulator）工艺凭借其独特的器件结构，在低功耗与


射频


/


模拟


混合


信号


集成方面展现出显著优势。其中，GlobalFoundries的22FDX工艺更是成为了众多高能效应用的首选节点。FDSOI技术的一大核心优势在于其允许通过自适应体偏置（ABB,


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aptive Body Biasing）在芯片运行期间动态调谐背栅电压，从而有效收紧工艺、电压、温度（PVT）变化带来的性能与功耗波动。




在2026上海 FD-SOI


论坛


上，Racyics首席产品官Sebastian Höppner深入解析Racyics ABX技术如何赋能22FDX工艺，实现从超低功耗IoT设备到汽车级应用的全方位能效优化。




Racyics 成立于 2009 年，为完全私有控股企业，总部位于德国，在德累斯顿、杜伊斯堡、法兰克福设立研发办公室，拥有 170 人的混合信号设计团队。




公司深耕先进


半导体


工艺，技术覆盖 28nm、22nm、22FDX、16nm、12nm、10nm、7nm 直至 3nm。业务范围包含交钥匙


ASIC


、设计服务、IP 产品、晶圆厂对接、


芯片封装


与供应链管理。




格芯 GlobalFoundries® 22FDX FDSOI 工艺支持芯片运行过程中通过自适应体偏置调节背栅电压，以此压缩工艺‑电压‑温度（PVT）带来的速度与漏电流波动，Racyics ABX 就是一套完整落地该能力的平台 IP 方案。




ABX 平台核心组件


1. ABX 硬核宏单元：支持 P 管、N 管体偏置独立控制，已获得专利授权；基于四角签核流程完成实现与裕量设计，可与晶圆厂基础 IP 协同工作。


2. 适配 ABB 的标准单元与存储 IP：在收紧后的 PVTBB


仿真


角完成 IP 表征，设计阶段即可直接获得 PPA（功耗、性能、面积）收益。


3. 设计无关的 ABB 架构：无需关键路径复制电路，不依赖专用片上监测电路；单颗芯片可划分多个 ABB 域，支持正向体偏置 FBB、反向体偏置 RBB 混合使用；可与 DVFS 动态电压频率调节、


电源


斜率优化 PSO 技术联用。




可覆盖模块：超低漏电逻辑 (0.8V)、模拟电路 (0.8V)、支持 ABB 的 S


RAM


（双轨 0.4V‑0.8V / 单轨 0.55V‑0.8V）、ABB 适配逻辑（0.4V‑0.8V），配套体偏置生成单元 BBGEN、控制单元与监测单元，


接口


电压支持 1.8V/0.8V。




在ASIC/SoC集成方面，ABX提供了极大的便利性。ABB IP的配置在设计时完全已知，通过简单的ABBGEN接口（包含静态配置向量、参考


时钟


、使能和锁定信号）即可完成集成。该平台具备宽偏置范围，在单1.80V电源下，VNW偏置范围为-0.20V至+2.40V，VPW偏置范围为-2.40V至+0.20V。ABB域支持0.360V至0.945V的宽电源电压范围，锁定时间低至50µs以下，典型总功耗仅为13µW。




在超低功耗


处理器


领域，采用ABX技术的


Arm


Cortex-M4F内核实现了世界纪录级的CoreMark能效表现：


·FBB 0.50V LKOPT方案：采用Racyics 8T标准单元和84kB Racyics双轨SRAM，在100MHz、25°C条件下，能效达到6.8µW/MHz。


·RBB 0.55V LKOPT方案：采用Racyics 8T标准单元和256kB Racyics单轨偏置SRAM，在40MHz、25°C条件下，能效达到6.3µW/MHz，创下世界纪录。


这些数据证明，ABX技术使


MCU


能够实现稳健且可预测的最低能量点（MEP, Minimum Energy Point）运行，为电池供电的IoT设备提供了极致的能效保障。




Racyics ABX IP平台经历了充分的硅验证与量产考验，具备高度的成熟度：


·消费级ABX IP：已完成完整角验证MPW和全晶圆技术验证（TVV），支持超过30个客户MPW项目和超过6个全掩模流片。


·汽车级ABX IP：已完成完整角验证MPW，支持超过4个客户MPW项目和超过2个客户全掩模流片。




从技术演进来看，Racyics在2016年即实现了22FDX早期ABB使能与ULV（0.40V）模型-硬件相关性验证；2018年完成首个ABX全掩模产品流片，并创下6.8µW/MHz（FBB）的CoreMark纪录；2020年进一步刷新至6.3µW/MHz（RBB）；2022年和2024年分别完成22FDX+AP150和22FDX CPA


认证


；2026年将推出22FDX-EXT CPA（涵盖消费级和AG1/AG2汽车级）。目前，已有超过15家客户正在集成Racyics ABX以增强其22FDX产品。