ISSCC выдвигает на передний план электроники нанотрубки и беспроводные коммуникации

Фоторепортаж с Международной конференции по интегральным схемам (ISSCC-2013), прошедшей в конце февраля в Сан-Франциско (США) и в этом году отметившей свой 60-летний юбилей.

Так, под руководством студента из Стэнфорда разработана первая рабочая подсистема на основе углеродных нанотрубок. Это был один из двух сотен докладов из разных разделов Международной конференции по интегральным схемам (2013 IEEE International Solid-State Circuits Conference, ISSCC), в которых все большее внимание уделяется коммуникациям, мобильным медиа и инфраструктурным системам.

Тут представлена подборка наиболее интересных кадров с конференции, большая часть из них с двух вечерних демонстраций, представлявших 30 докладов.

Начнем с Макса Шулакера (Max Shulaker) из Стэнфорда, который руководил командой, создавшей цифровой интерфейс емкостного сенсора полностью на полевых транзисторах из углеродных нанотрубок. Шулакер собрал целое столпотворение на своей демонстрации простого рукопожатия робота, запускаемого сенсором.

Создание углеродных нанотрубок

На рисунке: Схема производства
Верхний ряд: целевая подложка, нижний затвор.
Средний ряд: наращивание подложки, перенос углеродных нанотрубок.
Нижний ряд: целевая подложка, формирование транзисторов.

Углеродные нанотрубки непросто позиционировать – их металлическая сущность создает проблемы. «Вы просто должны постепенно удалять их», – сказал Шулакер, который вырастил элементы в Стэндфордской нанолаборатории и показал результаты посетителям ISSCC (ниже).

Высокоэффективный видеодекодер (HEVC) с низким энергопотреблением

Студенты Массачусетского технологического университета (на фото слева направо: Чао-Цунг Хуанг, Чиркваг Ювекар, Мегул Тикекар) разработали микросхему высокоэффективного видеокодека, способного обслуживать дисплей 4000х2000, декодируя 249 Мпикс/с с потреблением 1,19 пДж/бит. Результаты представлены ниже.

На рисунке (кликните по нему для увеличения):
Строки таблицы: максимальные характеристики; количество затворов; объем памяти SRAM на кристалле;
Технология; Нормализованное энергопотребление ядра; Нормализованное энергопотребление памяти DRAM;
Нормализованное энергопотребление системы в целом; конфигурация памяти DRAM.
Столбец 1: Первая микросхема декодера с эффективностью кодирования 2х и стандартом декодирования H.264.

Делаем лучшие фото при слабом освещении

Ученные Массачусетского технологического университета (на фото слева направо: Натан Икес, Рагуль Рите и Приянка Райна) разработали реконфигурируемый процессор (ниже), который обрабатывает несколько вычислительных алгоритмов фотографии. Он поддерживает широкий динамический диапазон захвата для коррекции основных проблем слабой освещенности.

На рисунке: Реконфигурируемый процессор.
Левая колонка: блок средневзвешенного значения; блок широкого динамического диапазона (HDR); блок снижения контрастности; блок коррекции тени.
Правая колонка (билатеральный фильтр): блок наложения решетки; процессор свертки; интерполяция решетки; билатеральная решетка.

Panasonic достиг 60 ГГц

Panasonic продемонстрировала 60-ГГц Wi-Fi-чипсет стандарта 802.11ad. Его радиочастотный модуль и микросхемы полосовых фильтров показали скорость передачи данных MAC-уровня 1,8 Гб/с на 40 см и 1,5 Гб/с на 1 м, потребляя менее 1 Вт. Команда нацелена на доработку программного обеспечения, чтобы увеличить пропускную способность и расстояние между модулями.

На рисунке: Показатели производительности.
Строки: Технология; Напряжение питания; Размер кристалла; Характеристики Передатчика: Эквивалентная изотропно-излучаемая мощность, дБм (EIRP); Вектор ошибки, дБ (EVM); Фильтрация несущей, дБн; Энергопотребление, мВт.
Столбцы: Радиочастотный модуль; Модуль полосовых фильтров.

Уклоняемся от 3D-камеры

Ольга Шехербакова, кандидат в доктора философии университета Тренто (Trento), Италия, показала 3D-камеру с высоким разрешением, которая обеспечивает 80%-ную демодуляцию на 200 МГц благодаря лавинным фотодиодам.

Широкополосный ввод/вывод свыше 100 ГБ/с

Профессор Макото Нагата из японского университета Кобе (Kobe) показал память с пропускной способностью 100 ГБ/с мощностью 0,5 пДж/бит для процессора мобильных приложений, использующая сквозные каналы в кремнии и широкополосным вводом/выводом. Ожидается, что после снижения стоимости интерфейс будет широко применяться в микросхемах для смартфонов.

На рисунке: Строки таблицы: техпроцесс; объем SRAM; глубина TSV (сквозных соединений в кремнии); диаметр TSV; шаг TSV; передние контактные микровыступы; задние контактные микровыступы; метод сборки слоев.

Столбцы таблицы: Логика; специализированный процессор (ASIP); память.

Запись видео H.264 с малым энергопотреблением

Андерсон Ченг-Ан Чин с Тайваня показал собственную видеозапись, выполненную H.264-системой-на-кристалле, которая кодирует H.264-видео с потреблением 0,57 нДж/пиксель. 65-нм микросхема была изготовлена на фабрике TSMC и использует процессорное ядро N8 тайваньской компании Andes.

Ягуар от AMD в планшете

х86-ядро Jaguar от AMD готово и уже работает в планшетах и ноутбуках, хотя официально выйдет на рынок позднее в этом году. Шейн Софард (Shane Southard), руководитель физического проектирования ядра, представил некоторые его детали и уже работает над следующим поколением х86.

Intel соединяет микросхемы терабитным линком

Можган Мансури из лаборатории Intel показала терабитный межмикросхемный соединитель, потребляющий 2 Вт (2,6 пДж/бит) и использующий микрокоаксиальные проводники. «Перед нами еще долгий путь до коммерческого внедрения», – сказала она.

Первый раз за несколько лет, Intel не представила доклада в процессорной секции, несмотря на нетерпеливое ожидание выхода 22-нм архитектуры Haswell.

IBM разгоняет процессор до 5,5 ГГц

Джим Уорнок из IBM взволновал процессорную секцию на ISSCC, описывая 5,5-ГГц процессорный модуль System Z от голубого гиганта. Сможет ли IBM удержать набранную скорость? «Это возможно, но имеются некоторые конструкторские компромиссы», – сказал он.

«Большая железяка» голубого гиганта для облачных вычислений

На рисунке: Многокристальный модуль (MCM): 96х96; корпус – стеклокерамика; КМОП 32 нм; 7356 LGA контактов; 86436 C4 площадок; 6 процессоров; 2,75 млрд транзисторов/CE; 2 контроллера памяти; 3,3 млрд транзисторов/SC; 4 SEEPROM.

Новейший модуль IBM обеспечивает работу мейнфрейма Enterprise EC12 (на фото ниже), впервые изготовленного в сентябре, с четырьмя модулями по 6 процессоров в каждом. Двухшкафная система стала событием демонстрационной секции ISSCC.

Позвоните на ваш лечебный пластырь

Исследователь Кисеок Сонг из Корейского научно-технологического института (KAIST) показал пластырь для медицинских препаратов – одно из нескольких носимых устройств, показанных на ISSCC. Он уведомляет пользователя о поступлении лекарства и позволяет контролировать это со смартфона.

Имплантат предупреждает приступы эпилепсии

А это сочетание схемы имплантата и внешнего монитора, разработанного тайваньскими учеными, может обнаружить и остановить приступ эпилепсии у мышей за 1,5 сек.

Контроллер высокочувствительного сенсорного экрана

Хиюнг-Чеол Шин из Корейского научно-технологического института (KAIST) создал контроллер сенсорного экрана с соотношением сигнал/шум 55–75 дБ, значительно большим, чем у существующих коммерческих продуктов в 23–-33 дБ. Это преимущество означает, что даже движение тонкой металлической ручки может быть точно и быстро распознано.

Корейская компания Zinitix совместно с Samsung работает над коммерческим внедрением этой технологии.

Беспроводность внутри корпуса устройства

Сегодня в планшетах используются отдельные платы процессора и дисплея, соединенные гибкими шлейфами, которые относительно дороги и могут задерживать выход продукта на рынок. Samsung и KAIST разработали технологию стыковки с пропускной способностью 1,2 Гб/с, которая ускорит выход продукта на рынок сэкономит несколько центов.

Подключение к сети через кожу

Корейский научно-технологический институт (KAIST) показал сетевой модуль для крепления на теле и систему обработки, способные передавать данные на скорости 1,3 Мб/с при мощности 5,5 мВт в стандарте IEEE 802.15.6.

Празднование 60-летнего юбилея конференции

В этом году конференция ISSCC отметила свой 60-летний юбилей! Посетители наслаждались кексами во время демонстрационных сессий по случаю 60-летней годовщины ISSCC.

Источник: EE Times