Các kỹ sư có thể cắt giảm một nửa kích thước và công suất bằng cách xóa các cổng logic không sử dụng trong bộ vi điều khiển đa năng.
Hình ảnh: iStockPhoto Rakesh Kumar, Phó Giáo sư Kỹ thuật Điện và Máy tính, Illinois, cho biết: “Bộ vi xử lý được thiết kế quá mức cho hầu hết các ứng dụng. Một thực tế nổi tiếng và cần thiết là: để có khả năng lập trình và tính linh hoạt, nội dung trên bộ xử lý càng nhiều Ứng dụng càng nhiều. Đặc biệt, tình hình đặc biệt đúng đối với các bộ vi điều khiển công suất cực thấp chạy trên nền tảng điện toán nhúng mới nhất (chẳng hạn như thiết bị đeo được và cảm biến Internet of Things). Chúng thường chạy một ứng dụng rất đơn giản. “John Sartori, Trợ lý Giáo sư Đại học Minnesota (sinh viên của Kumar), và sinh viên của họ đã quyết định giải quyết vấn đề lãng phí này. Giải pháp của họ bắt đầu với việc thiết kế bộ vi điều khiển đa năng nghiên cứu. Họ đã nghĩ ra một cách nhanh chóng để xác định cổng logic nào chưa từng tham gia vào ứng dụng cần chạy, sau đó xóa các cổng phụ này. Kết quả là "bộ xử lý tùy chỉnh" được Kumar cho biết, là phiên bản thấp hơn, độ phức tạp, được giảm thiểu của bộ vi điều khiển ban đầu nhằm mục đích chỉ thực hiện ứng dụng mong muốn. Vào tháng 44, tại Hội nghị chuyên đề quốc tế về Kiến trúc máy tính lần thứ XNUMX ở Toronto, Kumar và Sartori đã giới thiệu chi tiết về dự án bộ xử lý tùy chỉnh.
Kumar cho biết: “Phương pháp của chúng tôi là tìm tất cả phần cứng mà ứng dụng đảm bảo không sử dụng, bất kể đầu vào là gì. Phần còn lại là một tập hợp hoặc siêu cây ăn quả, là tất cả các đường dẫn có thể có mà dữ liệu có thể được sử dụng. Sau đó, chúng tôi loại bỏ không chạm vào phần cứng. "Chúng bắt đầu từ bộ vi điều khiển MSP430, tạo ra các thiết kế tùy chỉnh để thực hiện các ứng dụng như biến đổi Fourier nhanh, chức năng tự tương quan và lọc nội suy. Cổng logic của chỉ một nửa trong số các thiết kế này là một phần của thiết kế vi điều khiển ban đầu. Trên thực tế, trong 15 ứng dụng vi điều khiển phổ biến mà họ đã nghiên cứu, không cần nhiều hơn 60% cửa. Trung bình, thiết kế của kích thước chip giảm 62%, và tiêu thụ điện năng giảm 50%. Tiết kiệm năng lượng trung bình cao tới 65% bằng cách sử dụng truyền tín hiệu khoảng cách ngắn hơn.
Sartori nói: “Nó thực sự gây ngạc nhiên. Hầu hết mọi người nghĩ rằng hầu hết mọi thứ đều được sử dụng trong một bộ xử lý nhỏ và đơn giản như vậy; nhưng đối với một ứng dụng nhất định, có nhiều cổng logic. Xóa hoàn toàn, và phần mềm vẫn rất hoàn hảo. "Nếu bạn muốn bộ xử lý thực hiện hai hoặc nhiều ứng dụng, phương pháp này vẫn hợp lệ; nó thậm chí có thể xử lý hệ điều hành cộng với ứng dụng. Họ đã thử nghiệm với hệ điều hành thời gian thực Freertos. Khi nó chạy một mình, 57% cửa bị chạm hoàn toàn. Nếu Frertos được chạy với bất kỳ ứng dụng nào trong số 15 ứng dụng trên, chỉ có 27% cửa không được sử dụng, nhưng Kumar chỉ ra rằng những ứng dụng này thường chạy "kim loại trần" - chúng không cần hệ điều hành.
Tại sao bạn không đặt hàng ASIC (mạch tích hợp chuyên dụng)? Một câu: chi phí. Kumar cho biết vi điều khiển nhúng phù hợp với nhu cầu sử dụng công suất thấp, chi phí thấp, từ thiết kế đầu và kiểm tra giá thành của ASIC. Quá trình này được đơn giản hóa bằng cách bắt đầu từ thiết kế vi điều khiển tiêu chuẩn, và nó rẻ hơn.
Kumar nói rằng đây giống như một "hộp đen". Nhập một ứng dụng, nó sẽ xuất ra thiết kế bộ xử lý. "Tom Hackenberg, nhà phân tích chính của Bộ xử lý nhúng của Nghiên cứu thị trường, nói rằng mọi thứ có thể không đơn giản như vậy. Kiểm tra, xác minh và các chi phí khác gặp phải trong quá trình phát triển chip ứng dụng mới vẫn tồn tại. Nếu công nghệ này không làm giảm chi phí của quá trình thiết kế, vi điều khiển giá rẻ (trung bình khoảng 1 đô la, nhưng thấp nhất là 25 xu) vẫn là một giải pháp thành công.
Tuy nhiên, Hackenberg cho biết: "Nếu khái niệm này có các tính năng như họ nói, thì việc thiết kế mẫu thiết kế được thiết kế cho các ứng dụng cụ thể có thể là một quá trình đơn giản hơn."
Các kỹ sư nghiên cứu từ ARM, Cambridge, Anh, hy vọng rằng mọi thứ có thể trở nên đơn giản như vậy. Họ đã làm việc chăm chỉ để phát triển một dự án có tên "Plastic ARM", là bộ vi điều khiển dùng một lần có thể tạo ra 1 xu trên nhựa bằng công nghệ điện tử in. Thử nghiệm đầu tiên của họ chiếm 7.5 cm vuông. James MYERS, trưởng dự án cho biết, sau cả năm miệt mài, cuối cùng cũng đã hoàn thành chỉ tiêu 1 cm vuông, có thể tùy chỉnh theo ứng dụng. Với mùa hè này, với sự giúp đỡ của một sinh viên ở Sartori, họ dự định sử dụng công nghệ xử lý tùy chỉnh để xem liệu họ có thể đạt được kết quả tương tự hoặc tốt hơn không.
Anh cho biết “Sử dụng công nghệ điện tử in ấn, thiết kế của chip thiết kế nên giá thành thấp hơn so với silicon. Sẽ có nhiều cơ hội hơn cho việc thiết kế cho các ứng dụng cụ thể, nhưng nếu chi phí thiết kế không thay đổi thì không nên như vậy. Tôi muốn Nó được giảm chi phí thiết kế và chi phí sản xuất. Nếu bạn có thể tự động tạo một phiên bản tùy chỉnh của bộ xử lý, điều đó rất có lợi. "Liên kết gốc: https://www.eeboard.com/news/chip-4/ Tìm kiếm mạng bảng điều khiển, chú ý, bảng phát triển cập nhật hàng ngày, phần cứng thông minh, phần cứng mã nguồn mở, hoạt động và thông tin khác có thể khiến bạn thành thạo. Khuyến nghị chú ý!
[Hình ảnh quét WeChat có thể trả trực tiếp] Công nghệ sớm biết: Không bao giờ ngừng kê 5x và miUI9, ngày mai, Millet cũng cho ra mắt sản phẩm thông minh nhân tạo của riêng bạn Loa thông minh Xiaomi?
Cân nặng: Kết thúc kỷ nguyên "cai trị" của các nhà mạng, liệu iphone8 sẽ được trang bị E-SIM?
Jia Yueping của LeTTV "kịch bản" đã đến cuối cùng, và LeTTTTVTT của Jia Yue Ting sẽ thay đổi như thế nào để thay thế cửa!
IPhone8 dựa trên công nghệ trí tuệ nhân tạo là phương pháp thắng lợi của Apple để khai mở nhà sản xuất điện thoại di động trong nước.
Lưu ý!
sản phẩm khác của chúng tôi:
