ROHM與清華大學(xué)發(fā)布了可用于物聯(lián)網(wǎng)的非易失片上系統

　　2017年6月8日，國際半導體與集成電路領(lǐng)域的頂級會(huì )議“2017SymposiaonVLSITechnologyandCircuits國際研討會(huì )(簡(jiǎn)稱(chēng)“2017VLSI國際研討會(huì )”)”在日本京都成功舉行。在本次研討會(huì )上，ROHM與清華大學(xué)共同發(fā)布了采用鐵電技術(shù)，面向無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)節點(diǎn)應用的超低功耗片上系統(SoC)的相關(guān)技術(shù)及性能，并向眾多與會(huì )者演示了系統的工作情況。

　　無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)節點(diǎn)(WSN)是實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵部件。采用從環(huán)境中采集的能量(如太陽(yáng)能)對WSN供電，可免去頻繁更換電池或需使用電源線(xiàn)帶來(lái)的極大不便。因此，基于利用能量采集來(lái)實(shí)現無(wú)電池WSN的技術(shù)被業(yè)界寄予厚望。但是，基于目前環(huán)境能量采集技術(shù)所能獲得的能量，通常無(wú)法滿(mǎn)足傳感網(wǎng)節點(diǎn)長(cháng)時(shí)間連續不斷的運行(包括數據采集、處理及傳輸)，而且環(huán)境能量采集也容易受到環(huán)境變動(dòng)影響。對該問(wèn)題通常的解決方法是通過(guò)控制WSN節點(diǎn)使物聯(lián)網(wǎng)間歇性工作，從而減少運行時(shí)間以達到降低其整體運行能耗的目的。實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)間歇性工作需要不斷地開(kāi)啟和關(guān)斷WSN節點(diǎn)，因此，如何提高每次開(kāi)啟和關(guān)斷的速度和降低這期間需要的能耗，對系統的穩定運行也就變得至關(guān)重要。

　　在使用鐵電的非易失性存儲器(Fe-RAM)技術(shù)方面，多年來(lái)ROHM為了實(shí)現斷電后仍能保留數據，進(jìn)行了多種嘗試，希望達到一接通電源，就能以極少的能耗快速恢復數據的效果。一方面，ROHM不僅將這類(lèi)非易失性存儲器的優(yōu)勢應用于外部存儲器Fe-RAM上，同時(shí)也應用在處理器內的邏輯電路，以推進(jìn)開(kāi)發(fā)可大大減少電源開(kāi)關(guān)前后數據保護相關(guān)處理過(guò)程的“非易失處理器(Nonvolatileprocessor)。另一方面，多年來(lái)清華大學(xué)針對在未來(lái)基礎設施的管理、醫療等眾多領(lǐng)域上重要性日益凸顯的WSN做了大量研究。在2012年清華大學(xué)和ROHM共同舉辦的"清華-ROHM國際產(chǎn)學(xué)連攜論壇(TRIFIA)"上，雙方對各自的技術(shù)前景和重要性進(jìn)行了評估，并開(kāi)始合作進(jìn)行針對利用非易失處理器技術(shù)、基于環(huán)境能量采集的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的相關(guān)研究。該研究已取得一定成果，曾在計算機體系結構領(lǐng)域具有代表性的國際會(huì )議--HighPerformanceComputerArchitecture2015上榮獲最佳論文獎。

　　在本次研討會(huì )上發(fā)表的論文中提出的“非易失片上系統(NVSoC)”，是由清華大學(xué)劉勇攀副教授團隊與ROHM共同合作完成，迄今為止集成度最高的非易失計算芯片。該芯片通過(guò)集成快速喚醒、自適應電源模式切換、非易失外設控制器等電路技術(shù)，大幅度提升了非易失計算芯片在物聯(lián)網(wǎng)應用中的運行速度和能量效率。與上一代非易失計算芯片相比，NVSoC將系統級啟動(dòng)速度提升了3.9倍，同時(shí)取得了11倍的能量效率提升。該成果將加快非易失計算芯片在物聯(lián)網(wǎng)、健康監測、智能安防等領(lǐng)域中的大規模應用。

　　ROHM和清華大學(xué)在非易失處理器方面多年合作研究所取得的成果豐碩，憑借在非易失處理器領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng )性貢獻，今年6月19日劉勇攀副教授在美國舉行的“第54屆設計自動(dòng)化大會(huì )(DAC)”上榮獲“40歲以下杰出創(chuàng )新人才”獎。該會(huì )議是在集成電路和電子設計自動(dòng)化研究領(lǐng)域最具影響力的國際學(xué)術(shù)會(huì )議，今年約有五千余人出席大會(huì )。2017年首屆“40歲以下杰出人才”獎項旨在表彰在電子設計自動(dòng)化領(lǐng)域中具有杰出貢獻的青年創(chuàng )新人才，全球每年僅有5名極具創(chuàng )新精神的科技工作者獲得該獎項。劉勇攀副教授首次在DAC上獲得突破，獲得本項獎勵，也是目前獲得該獎項的唯一華人。一同獲此殊榮的包括IBMTruenorth芯片的項目經(jīng)理，美國Cadence公司研發(fā)部副總裁等。

　　清華大學(xué)和ROHM為了促進(jìn)圍繞尖端技術(shù)開(kāi)發(fā)的共同研究與技術(shù)交流，于2006年4月簽訂了"產(chǎn)學(xué)合作框架協(xié)議"，以"運用光子技術(shù)開(kāi)發(fā)生物傳感結構"為開(kāi)端，圍繞IC和半導體元件、光學(xué)元器件和模塊、生物傳感等廣泛主題，開(kāi)展了共同研究和技術(shù)交流。

　　為進(jìn)一步深化技術(shù)交流，雙方于2010年首次成功舉辦"清華-ROHM國際產(chǎn)學(xué)連攜論壇(TRIFIA)"。之后，每年以熱點(diǎn)研究為題材舉辦技術(shù)研討會(huì )，至今已成功舉辦了8屆。

　　另外，在2011年清華大學(xué)百年校慶之際，作為進(jìn)一步強化雙方產(chǎn)學(xué)合作的基地，ROHM于清華大學(xué)校內捐資建設了"清華-ROHM電子工程館"。2012年1月，在電子工程館內增設了ROHM的研究設施，與清華大學(xué)就最尖端技術(shù)開(kāi)展共同研究。近年來(lái)，在IoT、非易失處理器、人工智能、功率電子技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域取得了豐碩的研究成果。