Der Schlüssel zur Verbesserung in der Energieeffizienz war, Wege der Herstellung der Stromkreise auf dem Span zu finden, an einer Spannungshöhe viel niedrig zu arbeiten, als üblich, Chandrakasan erklärt. Während die meisten gegenwärtigen Späne um ungefähr ein Volt funktionieren, arbeitet der neue Entwurf an gerade 0.3 Volt.

Die Betriebsspannung zu verringern ist- jedoch nicht so einfach, wie es klingen konnte, weil vorhandene Mikrochips jahrelang optimiert worden sind, um auf dem höheren Standard-spannung Niveau zu funktionieren. „Gedächtnis und Koinzidenzschaltungen müssen neu entworfen werden, um an den Schwachstrom-Versorgungsmaterial-Spannungen sehr zu funktionieren,“ sagt Chandrakasan.

Ein Schlüssel zum neuen Entwurf, sagt er, war, ein high-efficiency DC-zu-DC aufzubauen, Konverter-das die Spannung auf dem niedrigeren Niveau-rechten auf dem gleichen Span verringert und verringerte die Zahl unterschiedlichen Bestandteilen. Alle neu entworfene Gedächtnis und die Logik, zusammen mit dem Konverter DC-zu-DC, sind, die integriert werden, um eine komplette System-auf-einspan Lösung zu verwirklichen.

Eins der größten Probleme, welche die Mannschaft überwinden musste, war die Veränderlichkeit, die in der typischen Spanherstellung auftritt. An den niedrigeren Spannungshöhen werden Schwankungen und Unvollkommenheiten des Silizium-Chips problematischer. „Den Span zu entwerfen um seine Verwundbarkeit auf solche Veränderungen zu beschränken ist ein grosses Teil unserer Strategie,“ sagt Chandrakasan.

Bis jetzt ist der neue Span ein Beweis des Konzeptes. Handelsanwendungen konnten „in fünf Jahren, möglicherweise sogar eher, in einigen aufregenden Bereichen vorhanden werden,“ sagt Chandrakasan. Z.B. konnten bewegliche und verpflanzbare medizinische Geräte, bewegliche Datenendeinrichtungen und Netzwerkanschlussvorrichtungen auf solchen Spänen basieren und folglich haben groß Anzugszeiten erhöht. Es kann eine Vielzahl von Militäranwendungen in der Produktion der kleinen, selbstständigen Sensor-Netze auch geben, die in einem Schlachtfeld zerstreut werden konnten.

In einigen Anwendungen wie verpflanzbaren medizinischen Geräten, ist das Ziel, den Leistungsbedarf so niedriges, dass sie durch „umgebende Energie angetrieben werden konnten,“ Chandrakasan zu bilden sagen-unter Verwendung eigener Hitze oder der Bewegung des Körpers, die ganze erforderliche Energie zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich konnte die Technologie für Körperbereichsnetze oder drahtlos ermöglichte Körper-Sensor-Netze verwendbar sein.

„Zusammen, haben TI und MIT mit vielen Fortschritten, die niedrigere Energie in den elektronischen Geräten und wir stolz sind, ein Teil von diesem revolutionären zu sein, Weltklasse- Hochschulforschung,“ sagten Dr. Dennis Buss, Hauptwissenschaftler an Texas Instruments vorangegangen. „Diese Entwurfstechniken zeigen großes Potenzial für TIzukünftige Niederleistungsschaltungprodukte und Anwendungen einschließlich drahtlose Anschlüß, batteriebetriebene Instrumentenausrüstung, Sensor-Netze und medizinische Elektronik.“

Die Forschung wurde im Teil durch eine Bewilligung vom US-Defense Advanced Research Projects Agency finanziert.

Geschrieben durch David Chandler, MITnachrichten-Büro