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超低功耗嵌入式存储器专家SureCore宣布，由Innovate UK（IUK）资助的项目“开发CryoCMOS以实现下一代可扩展量子计算机”的下一个关键部分成功下线。这是一个将验证该项目中开发的低温SPICE模型和IP的芯片，该芯片将用于控制和测量将与量子位一起容纳在低温恒温器内的ASIC。需要将控制电子设备从低温恒温器外部移动到低温恒温器内部，以减少延迟和布线，但这意味着电子设备必须在低至4开尔文的前所未有的低温下运行，这就是该项目的目的。
sureCore首席执行官Paul Wells表示：“这是联盟成员团队合作的成果，他们都为控制芯片的设计做出了宝贵的贡献。他们的低温IP已经由敏捷模拟公司的一个非常能干的物理设计团队成功集成。”
Agile Analog首席执行官Barry Paterson补充道：“我们很高兴能参与这个项目，并获得在这些极具挑战性的低温下硅性能的经验和知识。这一经验将有助于量子空间未来的IP开发。”
该图显示了各种IP块。一个来自格拉斯哥大学的DAC，一个来自通用量子和sureCore的PLL、ROM块、寄存器文件块和SRAM块的DAC。剩下的紫色区域主要是控制逻辑。
Wells补充道：“这是一个很好的例子，说明了InnovateUK如何将专家团队聚集在一起，创造出否则不可能实现的创新。该项目将使英国不仅被视为量子计算的卓越中心，而且被视为低温晶体管建模以及低温IP和芯片设计的卓越中心。通过作为一个专注的专家团队，该项目能够及时有效地成功完成关键的里程碑和最后期限。如果没有InnovateUK的支持，这是不可能的。”
项目背景
sureCore利用其最先进的超低功耗存储器设计技能创建了嵌入式静态随机存取存储器（SRAM），这是任何数字子系统的重要组成部分，能够在77K（-196°C）至量子计算机（QC）所需的接近绝对零度的温度下运行。此外，标准电池和IO电池库都已被重新表征为在低温下操作，从而使工业标准RTL到GDSII物理设计流程能够容易地被采用。
QC缩放的一个关键障碍是能够在量子位附近配置越来越复杂的控制电子设备，量子位必须在低温下放置在低温恒温器中。在这样做的过程中，至关重要的是，控制芯片功耗保持尽可能低，以确保将多余的热量保持在最低限度，从而不会在低温恒温器上造成额外的热负载。在这里，sureCore的低功耗设计专业知识被证明是至关重要的。
目前的QC设计的控制电子设备位于低温恒温器外部，因为现代半导体技术只能在-40°C以下工作。当温度降低到接近绝对零度时，晶体管的工作特性显著变化。在过去几个月里，对这种行为变化的测量、理解和建模展示了构建能够在低温下控制和监测量子位的接口芯片的潜力。
目前，昂贵而笨重的电缆将室温控制电子设备连接到低温恒温器中的量子位。使QC开发人员能够利用无晶圆厂设计范式，创建他们自己的定制低温控制SoC，该SoC可以与低温恒温器内的量子位一起容纳，这将迅速实现QC扩展。直接的好处包括成本、大小，最重要的是，还包括减少延迟。下一步将在低温下对演示芯片进行表征，以进一步完善和验证模型，帮助提高性能。”
IUK资助的财团是一个完整的公司生态系统，拥有开发耐低温半导体IP所需的专业知识和核心能力。该项目的目的是开发和证明一套基础知识产权，这些知识产权可以授予设计师许可，使他们能够创建自己的Cryo-CMOS SoC解决方案。通过这样做，他们在量子计算领域的竞争优势将大大提高。
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