近日，在美國舉行的第67屆國際固態(tài)電路峰會(huì)（ISSCC 2020）上，我國科學(xué)家在國際上首次提出多級(jí)流水異步事件驅(qū)動(dòng)型芯片架構(gòu)，研制出極低功耗的物聯(lián)網(wǎng)喚醒芯片。

該成果由北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院微納電子系的黃如院士-葉樂副教授課題組，與浙江省北大信息技術(shù)高等研究院、芯翼信息科技（上海）有限合作完成。

據(jù)悉，為突破現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)芯片的功耗瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)首次提出的多級(jí)流水異步事件驅(qū)動(dòng)型芯片架構(gòu)，將傳統(tǒng)的“定期上報(bào)”的周期性工作模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺霈F(xiàn)異常再報(bào)警”的異步事件驅(qū)動(dòng)型工作模式。這一全新的設(shè)計(jì)，顯著降低了物聯(lián)網(wǎng)芯片在“隨機(jī)稀疏事件”場景下的功耗。

此外，課題組還提出了時(shí)域屏蔽型閾值交叉模數(shù)轉(zhuǎn)換器技術(shù)，解決了“噪聲誤觸發(fā)導(dǎo)致功能錯(cuò)誤和功耗上升”難題；設(shè)計(jì)了基于時(shí)域脈沖信號(hào)處理技術(shù)的多功能信號(hào)特征判決器電路，滿足了物聯(lián)網(wǎng)喚醒芯片對(duì)通用性的需求；去掉了時(shí)鐘信號(hào)和時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)，將芯片在待機(jī)狀態(tài)下的主要功耗來源徹底摒棄。

基于上述技術(shù)，課題組研制了一顆極低功耗物聯(lián)網(wǎng)通用喚醒芯片，其平均功耗僅為57納瓦。同時(shí)，該芯片已在心率異常預(yù)警、心電T波異常預(yù)警、癲癇預(yù)警、語音喚醒等典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景進(jìn)行了驗(yàn)證。

目前，該論文已入選ISSCC 2020。

ISSCC作為全球集成電路行業(yè)的重要國際會(huì)議，入選的論文數(shù)量可以看做一個(gè)國家在集成電路方面的實(shí)力指標(biāo)。ISSCC 2020中國區(qū)入選論文數(shù)達(dá)23篇，入選論文涵蓋模擬設(shè)計(jì)（1篇），電源管理（2篇），無線通訊（3篇），數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（5篇），前瞻技術(shù)領(lǐng)域（2篇），射頻技術(shù)（4篇），數(shù)字電路（2篇），圖像、 MEMS、（1篇），以及機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能（3篇）等9大領(lǐng)域。