近日,在美國舉行的第67屆國際固態電路峰會(ISSCC 2020)上,我國科學家在國際上首次提出多級流水異步事件驅動型芯片架構,研制出極低功耗的物聯網喚醒芯片。
該成果由北京大學信息科學技術學院微納電子系的黃如院士-葉樂副教授課題組,與浙江省北大信息技術高等研究院、芯翼信息科技(上海)有限合作完成。
據悉,為突破現有物聯網芯片的功耗瓶頸,研究團隊首次提出的多級流水異步事件驅動型芯片架構,將傳統的“定期上報”的周期性工作模式,轉變為“出現異常再報警”的異步事件驅動型工作模式。這一全新的設計,顯著降低了物聯網芯片在“隨機稀疏事件”場景下的功耗。
此外,課題組還提出了時域屏蔽型閾值交叉模數轉換器技術,解決了“噪聲誤觸發導致功能錯誤和功耗上升”難題;設計了基于時域脈沖信號處理技術的多功能信號特征判決器電路,滿足了物聯網喚醒芯片對通用性的需求;去掉了時鐘信號和時鐘網絡,將芯片在待機狀態下的主要功耗來源徹底摒棄。
基于上述技術,課題組研制了一顆極低功耗物聯網通用喚醒芯片,其平均功耗僅為57納瓦。同時,該芯片已在心率異常預警、心電T波異常預警、癲癇預警、語音喚醒等典型物聯網應用場景進行了驗證。
目前,該論文已入選ISSCC 2020。
ISSCC作為全球集成電路行業的重要國際會議,入選的論文數量可以看做一個國家在集成電路方面的實力指標。ISSCC 2020中國區入選論文數達23篇,入選論文涵蓋模擬設計(1篇),電源管理(2篇),無線通訊(3篇),數據轉換器(5篇),前瞻技術領域(2篇),射頻技術(4篇),數字電路(2篇),圖像、 MEMS、(1篇),以及機器學習和人工智能(3篇)等9大領域。
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