Создан чип для портативной техники, экономящий энергию

Американские ученые разработали новую конструкцию чипов для мобильных телефонов, MP3-плееров и т.д., благодаря которой чипы могут быть до 10 раз эффективнее тех решений, которые используются сегодня, пишет CNews. Помимо портативной электроники, разработка может быть использована в медицинской и военной промышленности. Коммерциализация разработки ожидается в течение ближайших 5 лет.

Исследователи из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) и компании Texas Instruments (TI) разработали новую конструкцию чипов для портативной электроники — мобильных телефонов, MP3-плееров и пр. Благодаря использованию нового чипа эффективность использования энергии может быть увеличена в 10 раз по сравнению с решениями, используемыми сегодня.

Авторами изобретения стали аспирант MIT Джойс Квонг, профессор Нэнси Китли, аспиранты Йогеш Рамадас, Нэвин Верма и др.

Улучшить энергопотребление удалось за счет снижения электрического напряжения чипа с типичного на сегодня 1 В до всего лишь 0,3 В. Отвечать за вольтаж поручено крошечному трансформатору, размещенному прямо в чипе. Перевести чип на другое напряжение, однако, не так просто, как кажется на первый взгляд. Дело в том, что на протяжении долгих лет микросхемы оптимизировались для работы от стандартного напряжения. Сложность заключается в том, что при более низком напряжении различные неоднородности в чипе, возникающие вследствие особенностей технологического процесса, оказывают большее влияние на качество работы.

То есть при уменьшении напряжения чип становится нестабильным, рассказывает профессор MIT Ананта Чандракасан. Главным событием стало то, что инженерам удалось решить эту проблему. Память и логические цепи микросхемы были переделаны таким образом, чтобы функционировать на втрое меньшем напряжении.

Таким образом, в основе инновационной конструкции чипа лежат три элемента: напряжение 0,3 В, трансформатор, видоизмененные память и логические цепи. Новый дизайн был продемонстрирован на базе широко распространенного микроконтроллера TI MSP430, на конференции International Solid State Circuits Conference (ISSCC) в Сан-Франциско.

По словам разработчиков, подобные чипы можно использовать не только в потребительской электронике, но и в медицине и в военной промышленности. Появление первых таких чипов ожидается в течение следующих 5 лет, а в некоторых областях, возможно, и раньше.