突破功耗瓶颈:我国在物联网芯片领域取得重要

日期:2020-04-20 10:30:12 作者:admin 来源:未知

    原标题:打破功耗瓶颈:我国在物联网芯片范畴获得重要研讨进展

    C114讯4月20日音讯(乐思)日前,在美国举办的第67届世界固态电路峰会(ISSCC2020)上,我国科学家在世界上初次提出多级流水异步事情驱动型芯片架构,研制出极低功耗的物联网唤醒芯片。

    该效果由北京大学信息科学技能学院微纳电子系的黄如院士-叶乐副教授课题组,与浙江省北大信息技能高等研讨院、芯翼信息科技(上海)有限公司协作完结。这一音讯在业界获得了广泛重视。据悉,该论文不只在物联网芯片范畴获得了重要的打破性进展,一起也是北京大学该年度唯一入选的论文。

    ISSCC2020会议论文宣讲现场(来历:北大新闻网)

    作为该技能课题的科研协作方和工业验证渠道,芯翼信息科技商场总监陈正磊在承受C114采访时表明,未来跟着这项技能效果的落地,关于超低功耗的物联网使用将是一个颠覆性的立异。不只将改变现在以及曩昔的物联网终端省电的作业方式,一起也将完成兼顾超低功耗和无时延损失的实时监控类物联网使用需求。

    工业瓶颈:亟需处理“成/效”难题

    跟着第五代移动通信技能(5G)正式商用,以及工业、需求、政策等多层面发力,物联网进入爆发式开展阶段。现在,全球移动物联网衔接数超越10亿,其中NB-IoT通过3年的快速开展,衔接数现已超越1亿。智能水表、智能燃气表、烟感、电动车监控等典型使用的衔接数达到数百万,甚至超越千万,才智路灯、才智停车、智能门锁等新式规模化使用不断涌现。

    万物互联正逐渐成为实践,估计未来几年联网终端设备数量将呈现指数级增加。数据显现,2020年全球物联网设备将达310亿个,2025年将增加至740亿个。中国是最大的物联网衔接商场,占比将近全球30%。

    然而,纵观中国物联网工业开展现状与趋势,却是喜忧参半。“喜”的是,物联网职业使用需求广泛,潜在商场规模巨大,政府各部门对开展物联网工业情绪积极。“忧”的一面首要表现在物联网工业开展初期阶段,存在诸多工业开展约束因素,就现在来看,物联网想要真正步入寻常百姓家,还需要处理本钱与功率之间的问题。

    陈正磊表明,作为新式信息工业的重要使用范畴,物联网的万亿等级商场正在逐步形成,超万亿级的设备和节点将通过物联网技能完成万物互联和万物智联。但是受限于体积、分量和本钱等因素,物联网节点需要在微型电池或能量收集技能进行供电的情况下,能够继续作业数年甚至十年以上,这对芯片提出了苛刻的低功耗要求。

    技能打破:初次提出全新芯片架构

    需求是驱动技能不断立异开展的重要动力。为处理这一难题,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、芯翼信息科技(上海)有限公司协作,将传统的周期性作业形式转变为异步事情驱动型作业形式,显著降低了物联网节点在“随机稀少事情”场景下的功耗。

    异步流水线事情触发型芯片架构图(来历:北大新闻网)

    课题组一起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“噪声误触发导致功能过错和功耗上升”这一传统LC-ADC所固有的难题;并设计了根据时域脉冲信号处理技能的多功能信号特征判定器电路,通过离线或在线软件界说的方式完成了对幅度、斜率、时刻距离、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历。

    陈正磊解说称,比如在日常日子中,很少呈现火灾,但是一旦发生,其结果往往是非常严峻的。物联网节点大多都是作业在这种“随机稀少事情”场景下,为了防止丢掉随时可能发生的事情,一般需要“休眠-唤醒”的频率远高于事情的真实发生率,从而导致了严峻的功耗糟蹋。

    “而根据上述立异技能,课题组研制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,比当前世界同类作业的最好水平提升了30倍。”

    据悉,该芯片还能够在确保极低功耗的前提下完成更多杂乱的无时钟物联网唤醒功能。该作业组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提供了一种打破现有功耗瓶颈的研讨思路和处理路径。

    商用远景:全面布局AIoT生态

    作为唯一一个参加该研讨的物联网芯片公司,芯翼信息科技在此次协作傍边,作为联协作者,积极参加项目研发,并共同努力,为研讨效果在ISSCC2020上的重磅推出做出了突出的奉献。

    “该效果现已完结了从零到一的技能打破,下一步要做的就是发挥从一到'∞'的工业优势,从而完成这项新技能真正的价值。”陈正磊指出。

    “要想完成技能与实践使用完美结合,需要满足清晰的商场化的嗅觉和思维,以及满足强壮的技能实力。芯翼信息科技作为物联网芯片商业化创业公司,既有强壮的技能实力,也有对商场需求精准的把控。这样既能确保这一立异技能在全世界的前沿领先性,也能完成该技能的商业化价值,协助科研效果真正走向落地。”陈正磊强调。

    陈正磊表明:“我们正致力于将此次技能效果逐步转化为可商用的芯片产品,后续会继续加强与北京大学的协作,一起结合该技能以及公司规模商用的NB-IoT芯片,推进更多物联网细分使用的落地。”