超低电压(ULV)制程将成物联网开展的关键技能。半导体厂除赶紧投入先进奈米制程外，亦已活跃开发超低电压制程;相较于如今电压约1伏特(V)的规范制 程，超低电压制程可降至0.7或0.3～0.4伏特，让体系单晶片(SoC)动态功耗减缩一半乃至十分之一，以满意物联网使用对更低耗电量的要求。
工研院资通所生医与工业积体电路技能组低功耗混合信号部组长朱元华表明，面临物联网设备规划应战，半导体业者正活跃开发新一代极低功耗的SoC，以发挥体系 电源最大利用率。因为晶片动态功耗与其作业频率、电压平方值休戚相关，因而晶圆代工厂、矽智财(IP)和IC规划业者也纷繁投入布局超低电压制程，并分头 从制程操控和电路规划着手，期加快完成以更低电压运作，且效能及良率安稳的物联网SoC。
据悉，台积电日前发布的超低耗电(ULP)技能渠道，便是由超低电压制程的规划概念衍伸而来。该公司率先将规范SoC制程大约落在1、1.2、1.5或 1.8伏特电压的水准，下降至0.7伏特左右，大 幅减缩一半以上的晶片动态功耗，藉此开展出0.18微米到16奈米鳍式电晶体(FinFET)等一系列超低耗电制程，帮忙客户打造更低功耗且整合度更高的 体系元件。
虽然SoC电源功率可望再提高一倍，但台积电董事长张忠谋不讳言，这样的标准与物联网要求还有一段距离，从举动代代跨入物联网 年代，半导体工业至少须达到功耗仅十分之一的制程技能，方能满意下流IC规划、模组厂，以及体系业者提高产品电源功率的深切需求，促进万物联网的愿景加快 降临。
对此，朱元华指出，针对超低功耗物联网SoC，半导体厂除了朝更先进的20、16奈米制程跨进外，亦须根据晶片动态功耗与电压平方 成正比的通用算式，进一步出资开展0.3～0.4伏特超低电压制程，以规划出作业电压仅0.3伏特，动态功耗也随电压下降，等比例降至约十分之一(0.3 伏特平方约0.09伏特)的SoC。
朱元华着重，现在一线晶圆代工厂、电子规划主动(EDA)东西商、IP供货商和IC规划业者皆加码展 开超低电压制程研讨，足见该技能已蔚为显学。为帮忙台商接轨此一规划潮流，卡位物联网商机，工研院资通所亦再接再励投入布局超低电压制程操控、规划办法、 晶片电路和逻辑架构等专利，并已将位准转换器(Level Shift)、锁相回路(PLL)等SoC周边电源办理计划归入考量，全力推进超低电压制程商用脚步。
除抢布专利，协助台商把握先机外， 资通所更努力打造超低电压制程晶片的立异使用，期招引更多国内半导体厂聚集，从而拱大技能开展规划。朱元华泄漏，资通所已从三个层面着手，别离勾勒出超低 电压微操控器(MCU)、动力收集(Energy Harvesting)器和材料转换器的规划概念。
以MCU为例，现在业界虽可藉由软体完成多元省电形式，但实际上MCU在各种作业频率下，仍以相同电压运转，因而仍是有必定的动态功耗;朱元华以为，未来晶片商导入超低电压制程，才能在硬体规划层面就大幅下降动态功耗，发挥更大的节能效益。
此外，材料转换器在物联网设备不守时撷取到外界资讯时，有必要不断敞开、封闭以解析材料再休眠，若透过制程改进，让材料转换器以更低的电压和频率发动，对节约体系电源将有极大助益。
