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處理器/DSP  

美科學家著手開發利用能量採集供電的微處理器

上網時間: 2011年09月05日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:VCU  微處理器  能量採集  嵌入式系統  微磁體 

美國維吉尼亞聯邦大學(Virginia Commonwealth University,VCU)的研究團隊宣佈獲得了美國國家科學基金會(NSF)與 Semiconductor Research 奈米電子學研究專案(Nanoelectronics Research Initiative)所提供、總額175萬美元的補助金,將開發可應用於嵌入式系統、且不必依賴電池供電的高性能、省電微處理器

該研究專案將以VCU研究團隊在今年8月於《Applied Physics Letters》期刊發表的一篇論文為基礎,是以特製的微型奈米磁體(nanomagnet)取代電晶體,並也能處理數位資訊,在理論上可將發熱減少1,000倍至1萬倍。這個研究團隊是由VCU工程學院所主導,將與維吉尼亞大學 (University of Virginia in Charlottesville)、密西根大學(Michigan at Ann Arbor)以及加州大學(University of California at Riverside)合作,將理論化為真實的運算元件。

「這個計畫的目標是建立全新的數位運算技術典範(paradigm),那會是非常省電的,並可望讓我們在單晶片上容納更多的運算單元,完全不必擔心過熱的問題;」VCU研究專案的共同首席研究員暨該校工程學院電子與電腦系教授Supriyo Bandyopadhyay表示:「這將使今日的電腦設備運算能力得以提高。」

隨著工程師們依據摩爾定律(Moore's Law)微縮處理器,並在晶片上容納了更多的電晶體,卻也面臨了如何更有效地為這些電晶體散熱的挑戰;目前咸認降低電晶體開關時的發熱,會是解決此一問題的最佳方法。

根據Bandyopadhyay與擔任該計畫共同首席研究員的VCU工程學院機械與核子工程學系副教授Jayasimha Atulasimha,此研究可望建立一種適用於醫療裝置的數位運算系統,例如可做為癲癇患者腦部植入裝置內的處理器,用以監測病患大腦訊號、在癲癇症狀發作前提出警告。這種處理器將透過能量採集取得電力,只要靠患者頭部運動就能工作,不用配備電池。

電子顯微鏡下的微型磁體
在掃描電子顯微鏡下的微型磁體,其直徑小於100奈米,比人類頭髮的直徑小1,000倍 (圖片來源:VCU)

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Researchers aim for energy-harvesting CPUs,by Dylan McGrath)





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