作为新兴信息工业的重要应用范畴，物联网的万亿等级市场正在逐步形成，超万亿级的设备和节点将经过物联网技能完成万物互联和万物智联。受限于体积、重量和成本等因素，物联网节点(如可穿戴设备、智能家居节点、无线传感器节点、环境监测节点等)需求在微型电池或能量收集技能进行供电的情况下，能够持续作业数年乃至十年以上，这对芯片提出了严苛的低功耗要求。现在，下降物联网芯片功耗的首要研讨方向是根据周期性作业模式的专用型唤醒芯片(例如：专用语音辨认唤醒芯片)，经过让芯片处于周期性的“休眠-唤醒”的切换状态，来完成下降功耗的目的；但是，物联网节点一般作业在“随机稀疏事情”场景下，为了防止丢失随时可能发生的事情，一般需求“休眠-唤醒”的频率远高于事情的真实发生率，从而导致了严重的功耗糟蹋。

　　北京大学信息科学技能学院微纳电子学系的黄如院士-叶乐副教授课题组与浙江省北大信息技能高等研讨院、上海芯翼信息科技有限公司协作，在世界上初次提出了多级流水异步事情驱动型芯片架构，将传统的周期性作业模式转变为异步事情驱动型作业模式，显著下降了物联网节点在“随机稀疏事情”场景下的功耗。课题组同时提出了时域屏蔽型阈值交叉模数转换器Level-CrossingADC(LC-ADC)技能，处理了“噪声误触发导致功用过错和功耗上升”这一传统LC-ADC所固有的难题；并规划了根据时域脉冲信号处理技能的多功用信号特征判定器电路，经过离线或在线软件界说的方式完成了对幅度、斜率、时刻间隔、波峰、波谷等信号特征的组合判定，满意了物联网唤醒芯片对通用性的需求；此外，该芯片无时钟信号和时钟网络，去除了芯片在待机状态下的首要功耗来源。

　　根据上述立异技能，课题组研发了一颗极低功耗物联网通用唤醒芯片，均匀功耗仅为57纳瓦，比当时世界同类作业的最好水平提升了30倍。该芯片演示了心率反常预警、心电T波反常预警、癫痫预警、语音关键词包络唤醒等典型物联网应用场景，芯片与微控制器MCU芯片等高功能模块配合，可以在保证极低功耗的前提下完成更多杂乱的物联网唤醒功用。该作业初次提出的异步流水线事情驱动型架构，为极低功耗物联网芯片范畴的研讨供给了一种突破现有功耗瓶颈的研讨思路和处理途径。

　　该作业以“A57nWSoftware-DefinedAlways-OnWake-UpChipforIoTDeviceswithAsynchronousPipelinedEvent-DrivenArchitectureandTime-ShieldingLevel-CrossingADC(面向物联网应用的根据异步流水线事情驱动型架构和时域屏蔽LC-ADC技能的57nW软件界说常开唤醒芯片)”为题，在2020年2月18日于美国旧金山举行的世界固态电路峰会ISSCC(InternationalSolid-StateCircuitsConference)上宣布。因为受新冠疫情影响，文章由协作宣布单位上海芯翼科技有限公司总经理、北京大学微纳电子学系出色校友肖建宏博士在现场进行宣讲，受到了来自全世界的芯片范畴闻名高校、公司和研讨机构的关注。

　　相关研讨作业得到了国家优秀青年科学基金、国家重点研发方案等项目的赞助，以及浙江省北大信息技能高等研讨院、上海芯翼信息科技有限公司等平台的支撑。

　　ISSCC会议每年2月中旬在美国旧金山召开，是世界公认的规模最大、范畴内最权威、水平最高的芯片规划范畴学术会议，有着芯片规划范畴世界奥林匹克大会的美誉。前史上当选ISSCC的论文都代表着当时全球顶尖水平，展现出芯片技能和工业的发展趋势，多项“芯片范畴里程碑式发明”均在ISSCC初次发表，如：世界上第一个集成模仿放大器芯片(1968年)、第一个8位微处理器芯片(1974年)和32位微处理器芯片(1981年)、第一个1Gb内存DRAM芯片(1995年)、第一个多核处理器芯片(2005年)等。在长达近70年的会议前史中，中国大陆被录用论文仅有48篇。本文报道的论文是其中之一，也是北京大学该年度唯一当选论文。