Спрос на маломощные, высокопроизводительные микроконтроллеры (MCU) растет для приложений сенсорных узлов Интернета вещей (IoT), критичных к источникам питания. В приложениях сенсорных узлов распределенная сеть датчиков извлекает и собирает информацию, которая обрабатывается микроконтроллерами и передается в облачный центр обработки данных.
Различные маломощные микроконтроллеры для приложений сенсорных узлов активно исследуются и разрабатываются, однако требуемая скорость работы и пропускная способность обработки сигналов в сочетании с низким энергопотреблением не были достигнуты до сих пор.
Исследовательская группа во главе с профессорами Тецуо Эндох, Такахиро Ханью и доцентом Масанори Нацуи разработала микроконтроллер с использованием технологии СБИС на основе спинтроники. В недавно разработанном микроконтроллере на основе спинтроники все модули сделаны энергонезависимыми с использованием устройств спинтроники, а расточительное потребление энергии полностью устранено за счет независимого управления источником питания для каждого модуля.
Кроме того, узкое место передачи данных логики и памяти устраняется контроллером памяти, который может ускорить работу всей системы, а модуль реконфигурируемого ускорителя включен для выполнения обработки сигналов, специфичных для приложения. Эти модификации позволяют микроконтроллеру достичь сверхнизкого энергопотребления 47.14?W на высокоскоростной рабочей частоте 200 МГц, что подтверждено результатами измерений изготовленного чипа.
Этот микроконтроллер обеспечивает высочайшую в мире производительность обработки и энергоэффективность для высокофункциональных узлов датчиков IoT, питающихся от собранной энергии, получаемой из внешних источников, таких как солнечная энергия, тепловая энергия.