Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Altium Designer Computer ControlsAltium Designer Computer Controls
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Ultraenergooszczędny SoC RISC-V wyposażony w technologię Adaptive Body Biasing

ghost666 22 Aug 2021 23:28 801 4
  • Ultraenergooszczędny SoC RISC-V wyposażony w technologię Adaptive Body Biasing
    CSEM i USJC wspólnie opracowały chip RISC-V o bardzo niskim poborze mocy, który dedykowany jest do elektronicznych gadżetów, takich jak elektronika do noszenia. Obie pionierskie firmy półprzewodnikowe z Azji Wschodniej działają na rynku już od jakiegoś czasu, opracowując i wprowadzając innowacje w zakresie nowych technologii projektowania układów o niskim poborze mocy. Dzięki sprawdzonym technologiom, takim jak Adaptive Body Biasing (ABB) i Deeply Depleted Channel (DDC), wykorzystanym do zbudowania omawianego chipa, spełnia on wszystkie wymagania i posiada niezbędne do działania w docelowej aplikacji komponenty, współpraca miała na celu stworzenie niewiarygodnie energooszczędnego układu RISC-V.

    Pochodząca z laboratoriów CSEM, adaptacyjna regulacja polaryzacji to funkcja, która zajmuje się wydajnością operacyjną wszystkich trybów - ON, Standby i OFF. Technologia ta posiadała pewien problem związany z upływem mocy w trybach gotowości i wyłączonym, ale technologia Adaptive Body Biasing pomaga teraz zminimalizować upływ mocy, gdy procesor nie działa, maksymalizując sprawność systemu. W przypadku większości projektów procesor znajduje się przede wszystkim w trybie gotowości, czekając na przychodzące dane lub na następne zdarzenia, które musi w jakiś sposób obsłużyć. W takich momentach dochodzi do znacznego upływu mocy, który może obniżyć wydajność układu. Adaptive Body Biasing wykorzystane w omawianym układzie zmniejsza poziom upływu mocy w tych okresach. Dokładne parametry nie są obecnie znane, jednakże jak twierdzi EENews Europe, zużycie prądu wynosi zaledwie 10 µA w trybie wolnym (patrz poniżej), a w trybie czuwania spada do około 1 pW/bit.

    Ultraenergooszczędny SoC RISC-V wyposażony w technologię Adaptive Body Biasing


    Prezentowany system na chipie (SoC) działa przy napięciu progowym 0,6 V i jest zbudowany w technologii procesowej 55 nm (C55DDC). Układ ten zawiera rdzeń icyflex-V RISC-V ze zintegrowaną pamięcią RAM (256 KB) i pamięcią ROM (4 KB). Raport techniczny, opublikowany w 2019 roku przez naukowców z CSEM, mówi więcej o procesorze tego rodzaju - z bardzo niskim poborem mocy, opartym na architekturze RISC-V. SoC ten posiada 4-etapowa architekturę; implementuje ISA RV32IMC, który obsługuje skompresowane instrukcje oraz operację mnożenia.

    SoC ma możliwość współistnienia różnych wersjach o niskim poborze mocy (zoptymalizowanych dla trybu wolnego i trybu retencji) i wysokiej prędkości (dla trybu szybkiego). Więcej szczegółów dostarczonych wskazuje, że SoC jest domyślnie dostosowany do pracy w trybie wolnym - przy 50 kHz - i można go przełączyć w tryb szybki (8 MHz). Najbardziej oczekiwany parametr, czyli pobór prądu przez SoC wynosi 10 µA dla trybu wolnego i 250 µA dla trybu szybkiego. W czasie bezczynności chip zużywa około 1 µA przy stałym taktowaniu zegarem o częstotliwości 32 KHz.

    Źródło: https://www.cnx-software.com/2021/08/22/ultra-low-power-risc-v-system-on-chip-features-adaptive-body-biasing-technology/

    Cool! Ranking DIY
    Ethernet jednoparowy (SPE) - rozwiązania w przemyśle. Szkolenie 29.09.2021r. g. 11.00 Zarejestruj się za darmo
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10549 posts with rating 8905, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • Altium Designer Computer ControlsAltium Designer Computer Controls
  • #2
    Marek_Skalski
    VIP Meritorious for electroda.pl
    ghost666 wrote:
    CSEM i USJC wspólnie opracowały chip RISC-V o bardzo niskim poborze mocy, który dedykowany jest do elektronicznych gadżetów, takich jak elektronika do noszenia. Obie pionierskie firmy półprzewodnikowe z Azji Wschodniej

    Gwoli ścisłości, CSEM jest podmiotem zarejestrowanym w Szwajcarii - kontakt. USJC to United Semiconductor Japan Co., dawniej Mie Fujitsu Semiconductor Limited.

    ghost666 wrote:
    Najbardziej oczekiwany parametr, czyli pobór mocy przez SoC wynosi 10 µA dla trybu wolnego i 250 µA dla trybu szybkiego.

    Jednostką mocy w układzie SI jest wat [W], nie amper [A]. Ja wiem, że oryginalny materiał napisał student z wolontariatu, ale chyba są jakieś granice poziomu akceptacji błędów?

    Poza tym jest to kolejny artykuł o niczym, w stylu, podobno ktoś, gdzieś, kiedyś... Raport z 2019 roku i do dzisiaj ani śladu układu na rynku. Może w 2025 coś już będzie?

    Dla porównania: https://ambiq.com/apollo4/
    Można już zamawiać płytki do testów, a sam układ będzie szerzej dostępny w przyszłym kwartale. A możliwościami i parametrami bije na głowę bohatera tego artykułu. :)
  • Altium Designer Computer ControlsAltium Designer Computer Controls
  • #3
    krisRaba
    Level 31  
    Marek_Skalski wrote:
    Dla porównania: https://ambiq.com/apollo4/

    Wow, fajny klocek. Ciekawe czy robiąc go w 22nm będą mieli podobne problemy ze skalowaniem produkcji jak obecnie wielu producentów.
    Choć jeśli nie, to mogą mieć problemy z podażą jak wszyscy się na to przerzucą :lol:
    Śledziłeś może ich wcześniej? To jest względnie sensowny brand, czy jeszcze nie wiadomo czego się spodziewać? W sumie nie slyszałem o nich wcześniej, a skoro 4-ta generacja, to chyba już trochę istnieją. Może nie moja działka i dlatego..

    Co ciekawe piszą o rzekomo niskim koszcie i jeśli to ma być w różnych gadżetach IoT to chyba faktycznie nie może kosztować zbyt wiele..
    Mam tylko nadzieję, że jakieś bardziej ludzkie obudowy też będą dostępne :lol:
  • #4
    Marek_Skalski
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Wymiar technologiczny 22 nm to jest dzisiaj bardzo sensowny kompromis pod względem kosztów produkcji, wydajności i energooszczędności. Większe wymiary, np. 45 nm to większy pobór prądu i wafle 200 mm, których brakuje. Mniejsze wymiary, np. 14-16 nm, to mniejszy pobór prądu, ale problemy ze skalowaniem, podwójne naświetlanie, czyli większe koszty i dłuższe terminy.

    Same układy są raczej tanie (rzędu $4) i dostępne od 1 sztuki, chociaż wtedy koszt dostawy jest dość wysoki. Dokumentacja jest aktualizowana i błędów w krzemie za dużo nie mają. Jakiś czas temu szukałem energooszczędnego układu i trafiłem na Apollo, ale zrezygnowałem ze względu na obudowy WLCSP i BGA i dość drogie płytki testowe. Dla kogoś, kto codziennie pracuje z BGA od strony projektowej i montażowej, to pewnie żaden kłopot, ale dla mnie to jednak wyzwanie zbyt duże do amatorskich projektów.
    Co ciekawe, jest też inna seria układów Apollo (płytki typu System on Board + płytka bazowa), które są oparte na STM32F4, F7 i H7 i to przez nie trafiłem na Ambiq.
  • #5
    krisRaba
    Level 31  
    Ajć, czyli jednak tylko dziwne obudowy.. Szkoda, zaplecze mam bardziej pod "normalne" i tego pewnie by mi nie wybaczyli ;) Już jak pojawiają się w projekcie maleństwa w LGA, obustronne obłożenie itp. to słyszę, że chyba bardzo ich nie lubię :lol: to jak dałbym takie coś, gdzie pewnie bez xraya nie podchodź i cokolwiek poprawić jest trudniej, pokazaliby mi gdzie są drzwi :lol:
    Pewnie trzeba by poczekać na linię w pełnym automacie ;)
    Wiadomo, jak producent celuje w IoT, to mikrusek ma sens, ale innym może to utrudniać życie..


    Klocek wygląda baaardzo ciekawie.