日本NEC与东北大学周三(2/12)发表应用新式自旋电子(spintronics)技术研发的微控制器(MCU)回路,可将MCU的消耗电力降低至1/80,延长无线感应器电池寿命约10倍。
为了长时间维持管理各种社会基础设备,与基础设备状况相关的资料均需要经常收集、传递,因此高性能无线感应器装置的需求亦不断升高。要提升无线感应器性能,就必须提升装置处理中枢的MCU,但耗电力也会随着性能提升而增加,成为研发时的一大课题。
在这次研究中,双方以自旋电子技术将装置待机电力控制在**状态,同时实现高速电源控制能力,约120纳秒(Nanosecond)就能让MCU上需要正常运作的区块迅速启动,如此就能精密控制其他无须运作的区块,持续保持在电源关闭状态,减少不必要的电力耗损。
另外,暂存器内将资料写入非挥发性元件的动作,在回路中耗电量较大,所以也针对这一点研发了可精密控制资料写入动作的CPU回路,写入前若侦测到资料相同,就会取消覆写。藉由一连串缜密的控制动作,控管无谓的资料写入行为,避免增加电力消耗。
利用本技术试作的MCU,是由90nm的CMOS回路与三端子磁隧道(Magnetic Tunnel Junction;MTJ)元件组合的集成电路芯片,执行资料收集与演算处理等动作后,发现耗电力确实比现有技术降低至1/80,比*初预期的1/64还低。 [华夏书库http://www.hxsk.net]
此次研究成果已于2/11在美国加州旧金山举办的半导体回路技术国际学会International Solid State Circuit Conference 2014中发表。