211service.com
Lågeffekttransistorer kan öka den bärbara datorns batterilivslängd
Ett nytt sätt att designa chips kan lösa ett av de största problemen som bärbara datorer som Google Glass och Samsungs smarta klocka står inför – deras batterier måste i allmänhet laddas om varje dag.
Effektivitet inuti: Detta Fujitsu-chip för bearbetning av bilder i digitalkameror är det första i produktion baserat på en ny transistordesign som ger betydande energibesparingar.
Den nya designen kommer från SuVolta , som har arbetat sedan 2006 för att dramatiskt förbättra energieffektiviteten hos transistorer, den grundläggande komponenten i datorchips. Företaget har fått 62 miljoner dollar i riskfinansiering. Kl på industrikonferensen Hot Chips i Kalifornien förra månaden visade SuVolta resultat från ett experiment där dess teknologi användes för att göra en version av ett befintligt chip. SuVoltas version förbrukade hälften av originalets kraft när den kördes i samma hastighet. Det skulle kunna fungera 35 procent snabbare än det konventionella chippet om den förbrukar samma ström.
SuVoltas teknologi är inte lämpad för att göra mycket högpresterande processorer, men företagets tekniska chef, Scott Thompson, säger att det är en bra matchning för de batteridrivna datorer som är mest populära idag. Datorer handlar inte längre om att tjäna 200 USD-processorer, säger Thompson och syftar på processorerna i hjärtat av traditionella datorer. Det handlar om 100 $ mobiltelefoner och bärbara enheter.
Chipet som fick en uppgradering från SuVolta var Cortex M0, designad av ARM Holdings, vars design stödjer de processorer som används i de flesta mobila enheter, inklusive de från Apple och Samsung (se Moores lag blir irrelevant ). M0 är ett enkelt chip som används av ARM som ett riktmärke för att testa potentialen för kraftfullare design, säger SuVoltas senior chef för digital design, David Kidd, som ledde M0-experimentet.
SuVolta säger att de arbetar med chiptillverkaren United Microelectronics, baserad i Taiwan, på en tillverkningsprocess som kan användas för mobila chips. Och förra veckan, Fujitsu meddelade att man har börjat massproducera ett bildbehandlingschip avsett för digitalkameror med SuVoltas teknologi. Thompson säger att hans företag har fyra andra hemliga partnerskap med chiptillverkare.
SuVoltas teknologi sparar ström genom att minska variationen i prestanda för olika transistorer på samma chip. Variationerna härrör från mindre fluktuationer i materialet ett chip är tillverkat av och gör att vissa transistorer kräver högre spänningar än andra för att fungera korrekt. Det slösar kraft eftersom ett chips totala spänning måste ställas in på en nivå som är tillräckligt hög för att alla transistorer ska fungera, vilket gör att många får mer än de behöver.
SuVoltas design minskar variationen mellan transistorer genom att modifiera kanalen på en transistor, vilket antingen tillåter eller blockerar strömflödet när en transistor slås på och av. Genom att lägga till spårmängder av föreningar som justerar kiselets elektriska egenskaper delar SuVolta en transistors kanal i tre lager. Det elektriska samspelet mellan dessa tre skikt gör transistorer till stor del motståndskraftiga mot orsakerna till variationer i de spänningar som de behöver för att fungera.
SuVoltas nya transistordesign kan göras av befintliga tillverkningslinjer utan större förändringar. Det står i motsats till en mer komplex 3D-transistordesign som kallas FinFET, pionjär av Intel och som även anammats av sina konkurrenter (se 3D-transistorer). Flisfabriker kräver stora ombyggnader för att hantera den tekniken.
SuVoltas teknologi kommer dock inte att öka prestandan så mycket som FinFET-transistorer gör. Mike Demler, analytiker på Linley Group, ett halvledarforskningsföretag, tror att det kommer att begränsa de inbrytningar som SuVoltas teknologi kommer att göra i mobila enheter. Transistorn kommer att fungera, men du kommer alltid att få en långsammare krets jämfört med FinFET, säger han.
SuVoltas Thompson säger att det fortfarande inte finns några mobiltelefoner på marknaden med FinFET-baserade chips och att det kommer att ta lång tid innan de dyker upp i andra snabbväxande områden inom mobil och kompakt datoranvändning. Ingen pratar om att använda FinFET i de smarta klockenheter som nyligen tillkännagavs av Samsung och Qualcomm, eller för Internet of Things, säger han.