物聯(lián)網(wǎng)芯片突破功耗瓶頸我國(guó)論文入選ISSCC 2020

2020-04-16 08:52:21來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)芯片物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)閱讀量：23278

導(dǎo)讀：物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，它可以將各種信息的傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，人、機(jī)、物的互聯(lián)互通。目前，作為新興信息產(chǎn)業(yè)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)的萬(wàn)億級(jí)別市場(chǎng)正在逐步形成。

　　由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，科技信息行業(yè)也得以在這片“沃土”中快速成長(zhǎng)。現(xiàn)在，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，人們的生活已經(jīng)與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了密切的聯(lián)系，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化的需求也與日俱增。相信每個(gè)人都對(duì)“萬(wàn)物互聯(lián)”這個(gè)概念有所耳聞，它是這個(gè)時(shí)代下應(yīng)需發(fā)展出的新科技。

　　物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，它可以將各種信息的傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，人、機(jī)、物的互聯(lián)互通。目前，作為新興信息產(chǎn)業(yè)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)的萬(wàn)億級(jí)別市場(chǎng)正在逐步形成。但是，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展存在著技術(shù)限制，例如器件的體積、重量和成本等因素，使得物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(如可穿戴設(shè)備、智能家居節(jié)點(diǎn)、無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)等)需要在微型電池或能量收集技術(shù)進(jìn)行供電的情況下，能達(dá)到持續(xù)工作數(shù)年乃至十年以上，這對(duì)芯片提出了苛刻的低功耗要求。

　　據(jù)了解，芯片又被稱為微電路、微芯片或者集成電路，雖然它的體積雖然很小，但卻是計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備的核心部件。尤其在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)如火如荼發(fā)展的背景下，芯片可以說(shuō)是物聯(lián)網(wǎng)的大腦，不可或缺。這些年來(lái)，集成電路持續(xù)向更小的外型尺寸發(fā)展，不斷追求每個(gè)芯片可以封裝更多的電路。

　　如此一來(lái)，芯片增加了每單位面積容量，有效降低了器件的成本，還增加了更多的功能?？傊?，芯片的縮小化發(fā)展中，隨著外形減小，相關(guān)的指標(biāo)也幾乎都得到了改善，速度上也顯著提高。但是，集成納米級(jí)別設(shè)備也存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)為泄漏電流。因此，終用戶使用的速度和功率消耗增加非常明顯。

　　另一方面，現(xiàn)在各大制造商對(duì)于降低物聯(lián)網(wǎng)芯片功耗的主要研究方向，是基于周期性工作模式的專用型喚醒芯片。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是讓芯片通過(guò)周期性的“休眠—喚醒”狀態(tài)切換，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低功耗的目的。然而，在實(shí)際的使用中，頻繁的“休眠—喚醒”動(dòng)作依舊使得功耗浪費(fèi)十分嚴(yán)重。

　　基于這種狀況，我國(guó)科學(xué)家為了突破現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)芯片的功耗瓶頸，將芯片傳統(tǒng)的周期性工作模式，轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;出現(xiàn)異常再報(bào)警”的異步事件驅(qū)動(dòng)型工作模式，首次提出了多級(jí)流水異步事件驅(qū)動(dòng)型芯片架構(gòu)。據(jù)人民網(wǎng)獲知，在美國(guó)舉行的第67屆固態(tài)電路峰會(huì)(ISSCC 2020)上，這一研究作為領(lǐng)域內(nèi)突破性成果之一，論文入選ISSCC 2020。

　　此番，我國(guó)科學(xué)家在物聯(lián)網(wǎng)芯片的全新的設(shè)計(jì)中，大幅降低了物聯(lián)網(wǎng)芯片的功耗，為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展提出了新方案，解決了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的難點(diǎn)。事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)前已經(jīng)涉及到方方面面，工業(yè)上、農(nóng)業(yè)上、環(huán)境上、交通上、物流上、安保上等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域都有所應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有效推動(dòng)了這些方面的智能化發(fā)展，使有限的資源能夠更加合理地使用分配，提高了各行業(yè)的效率、效益。在與生活息息相關(guān)的應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)從服務(wù)范圍、服務(wù)方式到服務(wù)的質(zhì)量等方面，都極大地提高了人們的生活質(zhì)量。

　　物聯(lián)網(wǎng)對(duì)社會(huì)未來(lái)發(fā)展的影響不可小覷，各國(guó)都紛紛投入了巨大的人力、物力、財(cái)力來(lái)對(duì)其進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。雖然目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)初見(jiàn)規(guī)模，我國(guó)此番成果也助力不少，但是，在技術(shù)、管理、成本、政策、安全等方面，該行業(yè)仍然存在許多需要攻克的難題。希望未來(lái)，在傳感器件等電子行業(yè)以及各相關(guān)政府部門(mén)的支持下，物聯(lián)網(wǎng)能夠開(kāi)發(fā)出更多的應(yīng)用，為人們提供更高的生活質(zhì)量。

　　資料來(lái)源：人民網(wǎng)、百度百科

　　(原標(biāo)題：物聯(lián)網(wǎng)芯片突破功耗瓶頸我國(guó)論文入選ISSCC 2020)

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