Создан чип для Интернета вещей с током утечки всего 400 пиковатт

За последние годы интерес к Интернету вещей ощутимо вырос. В такой среде огромное количество устройств общаются между собой по беспроводным каналам. Одной из главных проблем для разработчиков таких систем является создание электронных приборов, которые должны обладать достаточной мощностью, при этом обладать высокой экономностью и низким энергопотреблением – особенно, в дежурном режиме.

В ходе конференции ISSCC 2015 (Сан-Франциско) группа исследователей под руководством профессора Массачусетского технологического института Ананта Чандракасана (Anantha Chandrakasan) представила новую разработку. Ключом к решению задачи является создание микросхем с очень низкой потребляемой мощностью в режиме ожидания. Большинство IoT-устройств находятся в этом состоянии практически постоянно и пробуждаются только, когда какое-то событие активирует их. Именно поэтому энергоэффективность в «спящем» состоянии становится определяющим фактором.

Группа Чандракасана утверждает, что им удалось создать 2,4-ГГц трансмиттер, который характеризуется эффективностью 43,7% и при этом утечка составляет менее 400 пиковатт. При этом мощности устройства достаточно для Bluetooth-соединения и даже работы протокола 802.15.4 с большим радиусом действия.

Одним из способов борьбы с токами утечки стал метод подачи отрицательного заряда на затвор, когда трансмиттер находится в «спячке». Конечно же, подача этого заряда тоже отнимает какую-то энергию, поэтому данный способ может быть эффективен только в том случае, если сэкономленная таким образом энергия будет гораздо больше затраченной. По словам разработчиков, тестовый чип, выпущенный на оборудовании TSMC, затрачивает всего 20 пиковатт, сохраняя при этом около 10 тыс. пиковатт энергии.