在这周的国际固态电路会议(globalfoundries 2013),imec霍尔斯特中心提出一种超低能耗的处理器,在近门槛电压具有可靠的操作性。处理器提供时钟速度高达1 mhz电压0.4 V。在测试用例基于快速傅里叶变换,它只消耗79µW -标准电压功耗的一小部分。
可靠和节能1 mhz 0.4 v可动态重新配置SoC在40 nm LP CMOS ExG应用程序
“节能数据处理将是至关重要的对各种新兴应用程序从身体区域网络建筑自动化和设备监控。2020欧洲杯下注官网减少有功功率消耗和备用泄漏从而为数字设计越来越重要的因素,”Harmke de Groot说,项目负责人霍尔斯特/ imec中心。“然而,大部分行业的研究仍然是旨在改善性能而不是增加电池寿命,更高的能源效率。霍尔斯特中心,我们专注于低功耗、低电压,使电池的能量收集智能设备。”
新节能processorplatform定制等生物医学应用心电图和脑电图监测。这是意识到通过创建一个接口架构在一个通用的处理器内核来启用超低电压操作和性能提高能源效率的自动扩展,加上现场监测以保证可靠性和高收益。
的一个重要发展是能够减少操作电压,同时提供足够的性能来满足应用程序的需求,和维护性能进行了一系列的操作电压和温度。通过正向偏压的晶体管处理器内,允许它运行在电压略高于阈值CMOS工艺使用。处理器之间的工作电压可调的额定电压1.1 V和最小电压为0.4 V根据当前的性能需求。
自然变化的生产过程会导致电压波动时,处理器使用。在近门槛电压,这种波动就足以停止工作的制造者。为了避免这种情况,确保可靠性,团队“金丝雀拖鞋”连接到处理器的时间关键的部分。这些设计失败之前处理器的电路,可以监控——允许工作电压噪声影响处理器之前被扩大。此外,自动偏置控制消除了通常的电压降在电源开关控制处理器,在近门槛条件下进一步提高能源效率和可靠性。
进一步减少能源消耗,该接口可以控制单个组件的状态分别在芯片,例如关闭处理器内核在内存或减少电压这些组件不是必需的。软件界面也可以动态切换各种性能之间的处理器模式,优化活动功能单元的数量根据正在执行的算法的核心。未使用的功能单元关闭来减少功耗。