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  • Une unité de microcontrôleur 50uW basée sur la spintronique non volatile fonctionnant à 200MHz

    Photo de la puce de l'unité de microcontrôleur fabriquée. Crédit :IEEE

    Des chercheurs de l'Université de Tohoku ont annoncé le développement d'une unité de microcontrôleur (MCU) non volatile qui atteint à la fois des performances élevées et une consommation ultra-faible en utilisant la technologie de conception VLSI basée sur la spintronique.

    La demande de faible puissance, Les unités de microcontrôleur (MCU) hautes performances ont augmenté pour les applications de nœud de capteur Internet des objets (IoT) critiques pour l'alimentation. Dans les applications de nœuds de capteurs, un réseau distribué de capteurs extrait et collecte des informations, qui est traité par les MCU et transmis à un centre de données basé sur le cloud. Divers microcontrôleurs basse consommation pour les applications de nœuds de capteurs ont été activement recherchés et développés, cependant, la vitesse de fonctionnement et le débit de traitement du signal requis combinés à une faible consommation d'énergie n'ont pas été atteints jusqu'à présent.

    L'équipe de recherche dirigée par les professeurs Tetsuo Endoh, Takahiro Hanyu et le professeur agrégé Masanori Natsui ont développé un MCU utilisant la technologie VLSI basée sur la spintronique. Dans le nouveau MCU basé sur la spintronique, tous les modules sont rendus non volatils à l'aide de dispositifs de spintronique, et la consommation d'énergie inutile est entièrement éliminée en contrôlant l'alimentation de chaque module indépendamment.

    Comparaison des performances du MCU fabriqué et des travaux rapportés. Crédit :Université du Tohoku

    En outre, le goulot d'étranglement du transfert de données de la logique et de la mémoire est atténué par un contrôleur de mémoire qui peut accélérer l'ensemble du système et un module accélérateur reconfigurable est incorporé pour exécuter le traitement du signal spécifique à l'application. Ces modifications permettent au MCU d'atteindre une consommation d'énergie ultra-faible de 47,14 μW à une fréquence de fonctionnement à grande vitesse de 200 MHz, ce qui a été confirmé par les résultats de mesure de la puce fabriquée.

    Cette puce MCU offre à la fois les performances de traitement et l'efficacité énergétique les plus élevées au monde pour les nœuds de capteurs IoT hautement fonctionnels alimentés par l'énergie récupérée, qui est dérivé de sources externes telles que l'énergie solaire, l'énérgie thermique.

    Cela montre les performances de consommation d'énergie ultra faible du MCU non volatile développé basé sur la spintronique. Crédit :Université du Tohoku

    Les résultats seront présentés à la conférence internationale IEEE 2019 sur les circuits à semi-conducteurs tenue à San Francisco, États-Unis du 17 au 21 février, 2019.


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