電子機器開発者のための半導体パッケージ熱設計入門 ――待ったなし!SOC & SIPの熱対策
● チップの動作周波数に比例して消費電力も上がる
電子情報技術産業協会(JEITA:Japan Electronics and Information Technology Industries Association)が発表した2004年度の実装技術に関するロードマップでは,低コスト(Low cost)/携帯機器(Hand-held)分野向けチップの内部コア周波数は,2004年に500MHzだったものが2010年には2倍の最大1000MHz(1GHz)になると予測されています(1).一方,ウェハ加工技術の微細化にともなって,コア電圧は2004年の1.0Vが2010年には0.5Vに下がります.
チップの消費電力は電圧の2乗に比例し,かつ周波数にも比例します.つまり,2004年~2010年の間では,周波数の増加分が2倍,電圧の降下分が約1/4倍になり,一見,消費電力が1/2になるように思えますが,上記の集積度アップ分(4倍)を加味すると,結局は2倍程度の増加となります.
これらの現状の技術の延長線上の予想に加えて,新しい低消費電力技術(コラム「半導体デバイスの微細化とリーク電流のジレンマ」を参照)が導入されてくるため,一般の民生機器向けチップの消費電力は,1.1倍程度に抑制されると予想されています(1).