Onderzoekers van Tohoku University hebben de ontwikkeling aangekondigd van een niet-vluchtige microcontroller-eenheid (MCU) die zowel hoge prestaties als ultralaag vermogen bereikt door gebruik te maken van op spintronica gebaseerde VLSI-ontwerptechnologie.

De vraag naar laagvermogen, high-performance microcontroller units (MCU's) zijn toegenomen voor stroomvoorziening-kritieke Internet-of-Things (IoT) sensornode-toepassingen. In sensornode-toepassingen, een gedistribueerd netwerk van sensoren extraheert en verzamelt informatie, die wordt verwerkt door MCU's en verzonden naar een cloudgebaseerd datacenter. Verschillende low-power MCU's voor sensornode-toepassingen zijn actief onderzocht en ontwikkeld, echter, de vereiste werksnelheid en signaalverwerkingscapaciteit in combinatie met een laag stroomverbruik is tot nu toe niet bereikt.

Het onderzoeksteam onder leiding van professoren Tetsuo Endoh, Takahiro Hanyu en universitair hoofddocent Masanori Natsui hebben een MCU ontwikkeld met behulp van op spintronica gebaseerde VLSI-technologie. In de nieuw ontwikkelde op spintronica gebaseerde MCU, alle modules worden niet-vluchtig gemaakt met behulp van spintronica-apparaten, en verspillend energieverbruik wordt volledig geëlimineerd door de voeding voor elke module afzonderlijk te regelen.

In aanvulling, het knelpunt voor gegevensoverdracht van logica en geheugen wordt versoepeld door een geheugencontroller die het hele systeem kan versnellen en een herconfigureerbare acceleratormodule is ingebouwd voor het uitvoeren van toepassingsspecifieke signaalverwerking. Deze aanpassingen stellen de MCU in staat om een ​​ultralaag stroomverbruik van 47,14μW te bereiken bij een hoge werkfrequentie van 200MHz, wat werd bevestigd door de meetresultaten van de gefabriceerde chip.

Deze MCU-chip biedt zowel 's werelds hoogste verwerkingsprestaties als energie-efficiëntie voor zeer functionele IoT-sensorknooppunten die worden aangedreven door geoogste energie, die is afgeleid van externe bronnen zoals zonne-energie, thermische energie.

De resultaten zullen worden gepresenteerd op de IEEE International Solid-State Circuits Conference 2019 in San Francisco, VS van 17 ~ 21 februari, 2019.