ISSCC: фотодайджест мирового форума полупроводников

Обзор новинок полупроводниковой индустрии, которые демонстрировались на ежегодной Международной конференции по интегральным схемам конференции ISSCC 2012 (International Solid-State Circuit Conference).

В конце февраля в Сан-Франциско (Калифорния) прошла очередная конференция ISSCC (2012 IEEE International Solid-State Circuits Conference), которая традиционно является ведущим мировым форумом в области твердотельной и полупроводниковой электроники и фактически задаёт вектор и тон развития отрасли на ближайший год. В рамках конференции прошла, в частности, выставка, на которой участники демонстрировали работающие электронные изобретения. Организаторы этого нового мероприятия в рамках конференции ISSCC – коммерчески-ориентированной секции Academic Demonstration Session – проделали большой и полезный труд, предоставив возможность авторам нескольких десятков докладов рассказать о своих работах.

Журналисты издания EE Times обошли достаточно большое количество секций, чтобы составить картину, пусть и не полную, того, что было представлено на нынешней конференции ISSCC.

Дади Перлмуттер (Dadi Perlmutter), директор отдела контроля производства Intel, был одним из четырех основных докладчиков на конференции ISSCC 2012. Он рассказал о клиентских компьютерах терагерцового диапазона, построенных на объемных кристаллах.

Джонджи Ким (Jeonghee Kim) из Технологического института Джорджии (GIT) показала Tongue Drive – беспроводное устройство, которое управляется языком людей, страдающих параличом нижних конечностей. Устройство используется в качестве системы дистанционного управления.

Дин Льюис (Dean Lewis), еще один исследователь из Технологического института Джорджии, показал 3D MAPS – процессор для обработки с массовым параллелизмом. Это вычислительное устройство состоит из 64 настраиваемых ядер и блока сверхоперативной памяти ЦП на 256 Кбайт.

Дэвид Фик (David Fick), Университет Мичигана, продемонстрировал Centip3De – 3D-сборку из 128 ядер ARM Cortex M3 и 256-Мбайт DRAM-памяти, работающей вблизи порогового напряжения.

Юхои Хи (Yuhui He) из Пекинского университета Циньхуа показала крошечное RFID-устройство, имплантированное в жемчужину.

Шухей Танакамару (Shuhei Tanakamaru), аспирант из Университета Токио (Япония), продемонстрировал метод 10-кратного повышения срока службы твердотельных накопителей. Кроме того, данный метод позволяет снизить коэффициент ошибок на 76%.

Ученые из немецких университетов Падерборна и Билефельда показали 32-разрядный RISC-процессор, работающий от напряжения всего лишь 325 мВ в режиме выполнения задачи.

Представитель Корейского института передовой науки и техники продемонстрировал, как работает система опознания движущихся объектов, поддерживающая видеоформат 720p.

Сенг-Джин Ким (Seong-Jin Kim), разработчик из компании Samsung, показал макет процессора, который собирает информацию о глубине изображений на основе 2D- и 3D-съемок.

Се-Хун Янг (Se-Hyun Yang), ведущий инженер отделения систем на кристалле из Samsung, рассказал о первом в компании четырехъядерном прикладном процессоре Exynos для мобильных приложений, выполненном по технологии 32-нм HKMG.

Майкл Перротт (Michael Perrott), бывший инженер компании SiTime, недавно перешедший в академическую науку. показал программируемый МЭМС-генератор со стабильностью частоты лучше 0,5∙10^–6. Этот генератор придет на смену кварцевым блокам синхронизации.

Ясуки Танабе (Yasuki Tanabe) из отдела разработки мультимедийных СнК компании Toshiba (вверху справа) показал кристалл на 464 GOPS для распознавания изображений, который потребляет всего 3 Вт. Это устройство предназначено для систем автомобильной электроники.

Брайан Лум-Шу Чен (Brian Lum-Shue Chan) из компании Texas Instruments продемонстрировал кристалл для аккумуляции энергии, который потребляет всего 330 нА. Это устройство для сбора солнечной или термоэлектрической энергии обеспечивает мощность до 500 мВт.

Компания Intel представила Claremont – экспериментальный образец 32-разрядного процессора, выполненного по технологии 32 нм и работающего вблизи порогового напряжения при напряжении питания всего 280 мВ.

В рамках направления маломощных устройств на ISSCC 2012 компания Rambus представила дифференциальный двунаправленный интерфейс системы связи на скорости 16 Гбит/с , потребляющий всего 4,1 пДж/бит (пикоджоуля на каждый переданный бит информации).

Подробнее об этих и многих других изобретениях рассказывалось в соответствующих пленарных докладах, о которых можно будет прочесть, например, в официальных материалах ISSCC.

Кроме того, на 17-й секции конференции ISSCC в этом году рассматривались вопросы диагностики и методов лечения здоровья с помощью усовершенствованных электронных устройств.

Среди тем этой секции были:

решения на основе СнК для непрерывного мониторинга пациентов, страдающих эпилепсией;
хаотический процессор, использующий тело пациента в качестве коммуникационного интерфейса для контроля психического здоровья;
многорежимный датчик с ИС адаптивного стимулятора для электроакупунктуры;
автономная система сбора энергии для носимых вычислительных систем;
имплантируемые биомедицинские устройства с питанием по беспроводной сети и дистанционным контролем и др.

В частности, на этой секции подробно рассматривалось решение с использованием системы на кристалле (СнК) для непрерывного контроля результатов электроэнцефалограмм (ЭФГ) – метода записи электрической активности мозга с помощью электродов, закрепленных на коже головы пациента. Одним из преимуществ данного метода, например, перед методом ядерно-магнитного резонанса, является меньшая временная разрешающая способность порядка миллисекунд.

Группа ученых из Саудовской Аравии, США и Кореи подробно рассказала о применении многоканальной системы на кристалле, позволяющей обнаруживать, анализировать и сохранять данные об эпилептической активности мозга в реальном времени. На рисунке показана архитектура масштабируемой СнК, используемой для контроля электроэнцефалограмм.

Масштабируемая архитектура СнК для контроля электроэнцефалограмм.

СнК для непрерывного контроля судорожной активности мозга пациента состоит из измерительных цепей, АЦП, процессора и памяти, которые размещаются на кристалле площадью 25 кв. мм, выполненном по стандартной КМОП-технологии с нормами 0,18 мкм.

Микрофотография кристалла СнК и ее рабочие характеристики

Для обнаружения судорожной активности мозга пациента разработчики воспользовались машиной опорных векторов и алгоритмом классификации электроэнцефалограмм, разработанными в Массачусетском технологическом институте. Этот алгоритм способен «изучать» индивидуальную эпилептическую активность пациентов. СнК успешно определяет заболевания в 84,4% случаев в течение 2 с. Ее потребление при этом составляет 2,03 мкДж. Вероятность ошибок этого устройства равна 4,5%. Эти СнК могут использоваться в носимых ЭФГ-мониторах в реальном времени для удаленного контроля пациентов, страдающих эпилепсией.

Источник: EE Times

Оставьте отзывОтмена