Spintroniikkaa mikro-ohjaimeen

Japanilaisen Tohoku yliopiston tutkijat esittelivät San Fransciscossa järjestetyssä International Solid State State Circuit -konferenssissa spintroniikkaa hyödyntävän mikro-ohjaimen. Katso myös muut ISSCC-uutuudet.

Uutuuspiiri saavuttaa sekä korkean suorituskyvyn että erittäin pienen tehonkäytön hyödyntämällä spintroniikkaan perustuvaa VLSI-suunnittelua.  Pienen tehonkäytön ja suorituskykyisten mikro-ohjaimien kysyntä on kasvanut tehonkäytölle kriittisten Internet-of-Things (IoT) -antureiden ansiosta.

Professorien Tetsuo Endohin, Takahiro Hanyun ja Masanori Natsuin tutkimusryhmän kehittämän mikro-ohjaimen (kuvasa) tehonkulutus on 200 megahertsin kellotuksella 47,14 mikrowattia.

Tämän spintroniikkaan perustuvassa MCU-ohjaimen kaikki osuudet tehdään haihtumattomiksi spintronisilla piirirakenteilla ja tuhlaavaa tehonkulutusta poistetaan hallitsemalla jokaisen moduulin teholähdettä itsenäisesti.

Lisäksi logiikan ja muistin datansiirron pullonkaula vapautuu muistiohjaimella, joka voi nopeuttaa koko järjestelmää ja uudelleen konfiguroitava kiihdytysmoduuli voi ajaa sovelluskohtaista signaalinkäsittelyä.

MCU-siru tarjoaa sekä maailman korkeimman prosessoinnin suorituskyvyn että energiatehokkuuden IoT-anturisolmuille, joita käytetään kerätyllä energialla, joka on peräisin ulkoisista lähteistä, kuten aurinkoenergiasta, lämpöenergiasta.

Japanilaisten tutkijoiden spintroniikkaan perustuvan mikro-ohjaimen alhainen virrankulutus alittaa yleisimpien pienenergian keruun menetelmien tuottaman tason. Kuva: Tohoku University

Tutkijoiden testeissään saavuttama tehonkäyttö 200MHz:llä 47,14μW tarkoittaa 0,235 μW/MHz kun se esimerkiksi NXP:n pienen tehonkäytön ARM 4 -pohjaisella 32 bittisellä on luokkaa 140 μW/MHz.

Lisää:Nanobitteja.fi (LINKKI) ja tutkijoiden tiedoteuutinen (LINKKI) sekä ISSCC-tapahtumasivusto (LINKKI) ja muut ISSCC2019-ennakkojulkistukset (LINKKI, pdf) sekä uutistarjonta (LINKKI, 2019-uutiset tulossa).

Kuvituskuva: Shutterstock

Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)

LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta!