Foto del chip de la unidad de microcontrolador fabricado. Crédito:IEEE
Investigadores de la Universidad de Tohoku han anunciado el desarrollo de una unidad de microcontrolador no volátil (MCU) que logra un alto rendimiento y una potencia ultrabaja mediante el uso de la tecnología de diseño VLSI basada en espintrónica.
La demanda de bajo consumo Las unidades de microcontroladores de alto rendimiento (MCU) se han incrementado para aplicaciones de nodos de sensores de Internet de las cosas (IoT) críticas para el suministro de energía. En aplicaciones de nodo sensor, una red distribuida de sensores extrae y recopila información, que es procesado por MCU y transmitido a un centro de datos basado en la nube. Se han investigado y desarrollado activamente varias MCU de baja potencia para aplicaciones de nodos de sensores, sin embargo, la velocidad de operación requerida y el rendimiento del procesamiento de la señal combinados con un bajo consumo de energía no se han logrado hasta ahora.
El equipo de investigación dirigido por los profesores Tetsuo Endoh, Takahiro Hanyu y el profesor asociado Masanori Natsui han desarrollado una MCU utilizando tecnología VLSI basada en espintrónica. En la MCU basada en espintrónica recientemente desarrollada, todos los módulos se hacen no volátiles utilizando dispositivos espintrónicos, y el derroche de energía se elimina por completo controlando la fuente de alimentación de cada módulo de forma independiente.
Comparación de rendimiento de la MCU fabricada y el trabajo informado. Crédito:Universidad de Tohoku
Además, el cuello de botella de la transferencia de datos de la lógica y la memoria se relaja mediante un controlador de memoria que puede acelerar todo el sistema y se incorpora un módulo acelerador reconfigurable para ejecutar el procesamiento de señal específico de la aplicación. Estas modificaciones permiten que la MCU logre un consumo de energía ultra bajo de 47.14μW a una frecuencia de operación de alta velocidad de 200MHz, que se confirmó a partir de los resultados de la medición del chip fabricado.
Este chip MCU proporciona el rendimiento de procesamiento y la eficiencia energética más altos del mundo para nodos de sensores de IoT altamente funcionales alimentados por energía recolectada. que se deriva de fuentes externas como la energía solar, energía térmica.
Esto muestra un rendimiento de consumo de energía ultra bajo de una MCU no volátil basada en espintrónica desarrollada. Crédito:Universidad de Tohoku
Los resultados se presentarán en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido IEEE 2019 celebrada en San Francisco, EE. UU. Del 17 al 21 de febrero, 2019.
