韩国团队研发超小型混合LDO：以0.032mm²面积创性能新纪录，赋能AI与6G芯片
芯片的“稳压心脏”迎来革新：超小型混合LDO突破性能极限
在当今追求极致性能与能效的半导体世界，低压差线性稳压器 如同芯片内部精密而至关重要的“稳压心脏”，负责为CPU、内存、AI加速器等不同功能模块提供纯净、稳定的电力。然而，随着人工智能、6G通信等高性能片上系统对功耗和空间的要求日益严苛，传统LDO在体积、响应速度和噪声抑制方面的局限性逐渐凸显。
近期，韩国蔚山科学技术院的一支研究团队在这一关键领域取得了重要突破。他们成功研发出一款超小型混合LDO，不仅实现了卓越的电压稳定性和噪声滤除能力，其芯片面积更是大幅缩小，为下一代高集成度芯片的电源管理提供了革命性的新方案。这项研究成果已发表在电子工程领域的顶级期刊 《IEEE固态电路期刊》 上。
核心技术：模数融合与局部接地生成
此次研发的LDO之所以性能出众，关键在于其创新的混合设计架构。研究团队摒弃了传统纯模拟或纯数字电路的单一思路，创造性地将模拟电路与数字电路的优势深度融合。
模拟-数字协同：这种混合架构使得LDO能够智能感知负载电流的急剧变化。例如，当智能手机突然启动大型游戏，CPU功耗瞬间飙升时，电路能迅速响应，确保电压输出的极端稳定性，避免因电压骤降导致的计算错误或系统崩溃。
局部接地生成器技术：这是该设计的另一大亮点。通过与先进的数模转换方法协同工作，该技术能有效隔离电源噪声，在芯片内部创建一个异常“安静”的局部接地环境，从而实现了同类产品中顶尖的电源噪声抑制能力。
卓越性能数据：快速、稳定且安静
实验数据有力印证了这款新型LDO的卓越性能，其在多项关键指标上均达到领先水平：
瞬态响应极快：在负载电流发生高达99毫安的剧烈阶跃变化时，芯片的输出电压纹波被成功抑制在仅54毫伏的低水平，并且能在667纳秒的超短时间内迅速恢复至正常电压。这保证了芯片在面对突发计算任务时的绝对稳定性。
噪声抑制能力惊人：在10千赫兹频率、100毫安负载的测试条件下，其电源抑制比达到了-53.7分贝。这个数值意味着，该频率范围内的电源噪声几乎被完全滤除，为敏感模拟电路和高速数字电路提供了极其纯净的电源环境。
综合性能创纪录：研究团队引入了一个综合评价指标来衡量LDO的响应速度与面积效率。这款新型LDO的该项指标仅为0.029皮秒，创造了新的性能纪录，证明了其在速度和尺寸上的双重优势。
突破性优势：无需外接电容，极大节省空间
除了性能强劲，这款新型LDO最引人注目的优势在于其极致的微型化。它采用主流的28纳米CMOS工艺制造，核心芯片面积仅为0.032平方毫米。
更关键的是，它实现了 “无外接电容”设计。传统混合LDO通常需要依赖体积庞大的片外电容来平滑数模转换过程中的电压波动，这严重限制了其在手机、可穿戴设备等空间受限的高密度片上系统中的应用。而韩国团队的新设计通过优化内部电路，实现了无缝、高效的数模转换过程，彻底摆脱了对大电容的依赖，在显著缩小整体解决方案体积的同时，还进一步提升了系统能效。
应用前景：赋能未来高性能计算与通信
这款超小型、高性能混合LDO的出现，恰逢其时。其技术特性完美契合了多项前沿科技的发展需求：
人工智能芯片：AI加速器运算负载波动极大，需要LDO具备极快的瞬态响应和极低的噪声，以保障计算精度和效率。
6G通信系统：未来的6G射频前端和基带芯片对电源的纯净度和稳定性要求极高，优异的电源噪声抑制能力至关重要。
高集成度片上系统：在物联网、移动设备中，宝贵的芯片面积寸土寸金。无外接电容、面积微小的设计使其能轻松集成到复杂的SoC中，优化整体布局。
综上所述，韩国蔚山科学技术院的这项创新，不仅仅是发布了一款性能优异的LDO芯片，更是为未来半导体器件，特别是面向AI与6G的高性能、高集成度芯片，提供了一颗更强大、更小巧、更高效的“稳压心脏”，有望推动整个电子产业向更高能效比和更高集成度迈进。