芯片的大部分電路都是浪費的，去掉無用的邏輯門，降低芯片的製造成本。

工程師可以通過刪除通用微控制器中未使用的邏輯門來將尺寸和功率減少一半。圖片：iStockPhoto 伊利諾伊州電氣和計算機工程副教授 Rakesh Kumar 說：“處理器為大多數應用而過度設計。一個眾所周知且必然的事實是：為了具有可編程性和靈活性，處理器上的內容越多，應用越多。尤其對於驅動最新嵌入式計算平台（如可穿戴設備和物聯網傳感器）的超低功耗微控制器而言，情況尤其如此。它們通常運行一個非常簡單的應用程序，沒有其他東西（即使沒有操作系統），這意味著芯片中的大部分電路根本沒有看到一些數據。 ” 明尼蘇達大學助理教授約翰·薩托里（Kumar 的學生）和他們的學生決定解決這個浪費問題。他們的解決方案始於研究通用微控制器的設計。他們想出了一個快速的方法來確定哪些邏輯門從未參與需要運行的應用程序，然後刪除這些額外的門。結果就是 Kumar 所說的“定制處理器”，它是原始微控制器的最小化、複雜度較低的版本，旨在僅執行所需的應用程序。 44 月，在多倫多舉行的第 XNUMX 屆計算機架構國際研討會上，Kumar 和 Sartori 詳細介紹了定制處理器項目。 Kumar 說：“我們的方法是找到應用程序保證未使用的所有硬件，而不管輸入如何。剩下的就是一個集合或者superchard，這是數據可以使用的所有可能的路徑。然後我們刪除 no Touching 硬件。 " 他們從 MSP430 微控制器開始，為實現快速傅立葉變換、自相關函數和插值濾波等應用進行定制設計。這些設計中只有一半的邏輯門是原始微控制器設計的一部分。事實上，在他們研究的 15 種常見微控制器應用中，不需要超過 60% 的門。芯片尺寸設計平均減少62%，功耗降低50%。通過使用更短距離的信號傳輸，平均節能高達 65%。薩托里說：“這真的很令人驚訝。大多數人認為幾乎所有的東西都用在這麼小而簡單的處理器上；但是對於給定的應用程序，有許多邏輯門。徹底刪除了，軟件還是很完善的。 " 如果你想讓處理器執行兩個或多個應用程序，這種方法仍然有效；它甚至可以處理操作系統加應用程序。他們使用實時操作系統 Freertos 進行了測試。當它單獨運行時，57% 的門被完全觸及。如果 Frertos 與以上 15 個應用程序中的任何一個一起運行，則只有 27% 的門沒有使用，但 Kumar 指出，這些應用程序通常運行“裸機”——它們不需要操作系統。為什麼不訂購ASIC（專用集成電路）？一句話：成本。 Kumar 表示，嵌入式微控制器適合低容量、低成本使用，從頭部設計和測試 ASIC 的成本來看。從標準的微控制器設計開始，這個過程得到了簡化，而且成本更低。庫馬爾說，這就像一個“黑匣子”。輸入一個應用程序，它輸出處理器設計。 ” 市場研究公司嵌入式處理器首席分析師湯姆·哈肯伯格表示，事情可能並沒有那麼簡單。新應用芯片開發過程中遇到的測試、驗證等成本依然存在。如果這項技術不降低設計過程的成本，廉價的微控制器（平均約 1 美元，但低至 25 美分）仍然是一個成功的解決方案。不過，哈肯伯格說：“如果這個概念具有他們所說的功能，那麼針對特定應用的設計可能是一個更簡單的過程。” 來自英國劍橋 ARM 的研究工程師希望事情可以變得如此簡單。他們一直在努力開發一個名為“Plastic ARM”的項目，這是一種一次性微控制器，使用印刷電子技術在塑料上構建 1 美分。他們的第一次試驗佔地 7.5 平方厘米。項目負責人James MYERS表示，經過整整一年的努力，終於完成了1平方厘米的目標，可以根據應用進行定制。今年夏天，在 Sartori 一名學生的幫助下，他們計劃使用定制處理器技術，看看是否可以達到相同或更好的結果。他說，“使用印刷電子技術，設計芯片的設計要低於矽。對於特定應用的設計應該有更多的機會，但如果設計成本保持不變，就不應該是這個。我想要的是降低設計成本和製造成本。如果能自動生成定製版的處理器，就大有裨益。》原文鏈接：https://www.eeboard.com/news/chip-4/ 搜索面板網，關注，每日更新開發板、智能硬件、開源硬件、活動等信息可以讓你掌握。推薦關注！【微信掃圖可直接付費】科技早知道：小米5x和miUI9停不下來，明天小米也發布自己的人工智能產品小米智能音箱？重磅：運營商“統治”時代結束，iphone8會搭載E-SIM嗎？賈躍平的樂天“劇本”終於來了，賈躍亭的樂天怎麼換門了！基於人工智能技術的iPhone8是蘋果打開國產手機廠商的製勝法寶。注意！