SureCore's ultra-low power geheugen maakt intelligente wearables mogelijk

De markt voor draagbare elektronica en oordopjes groeit enorm en naarmate er meer functies worden toegevoegd, betekent de behoefte aan intelligentie dat ontwerpers meer ingebed geheugen aan de chip moeten toevoegen, wat resulteert in een hogere stroombehoefte.

In het geval van sommige ontwerpen kunnen deze stroomvereisten zelfs 50% van het totale stroombudget van het apparaat uitmaken. Voor batterijgevoede toepassingen met een beperkte vormfactor creëert dit enorme uitdagingen voor het ontwerpteam om een ​​levensvatbaar product te creëren.

Als reactie hierop heeft SureCore EverOn ontwikkeld, een geheugenapparaat met ultralaag stroomverbruik.

"Dit geheugenapparaat met ultralaag stroomverbruik kan deze productontwerpen haalbaar maken, aangezien ze tot 50% minder stroom nodig hebben dan standaard 'kant-en-klare' geheugens", legt Paul Wells uit, CEO van SureCore, een embedded-geheugenspecialist. "De krachtstraf voor extra functies wordt nu door ontwerpers erkend als een echte beperking voor apparaten van de volgende generatie en als gevolg daarvan ondertekenen we meerdere licentieovereenkomsten voor slimme horloges, fitnesstrackers en oordopjes. Onze SRAM IP is silicium bewezen in 'leidende gieterij'-processen, waardoor klanten de toename van de stroomvraag tot een minimum kunnen beperken en een snelle time-to-market kunnen behalen."

met low spanning ontwerpmethodologieën die steeds vaker voorkomen als een manier om het bedrijfsvermogen te verminderen, wordt bereikt door de bedrijfsspanningen dynamisch te verlagen in overeenstemming met de verwerkingsvereisten van de applicatie.

Standaard logische cellen kunnen, met een zorgvuldig ontwerp, werken over een breed spanningsbereik, vaak dichtbij bijna drempelspanningen. Kant-en-klare SRAM IP kan echter alleen rond de nominale processpanning werken. Integratie van de twee op dezelfde chip betekent dat er twee verschillende stroomrails zijn met niveauverschuivende circuits, die veel stroom verbruiken, om de hogere spanning voor het geheugen te leveren plus extra circuits om signalen te verwerken die tussen spanningsdomeinen kruisen.

Dit draagt ​​bij aan de complexiteit van het ontwerp en de verificatie ervan en het toevoegen van siliciumvastgoed.

EverOn SRAM IP is speciaal ontworpen voor dit soort systemen waarbij de spanning wordt aangepast om energie te besparen bij gebruik van de nominale processpanning tot aan de bitcelretentiespanning die effectief de laagst mogelijke bedrijfsspanning dicteert.

In een toonaangevend 40nm-proces technologieDit betekent van 1.21 V naar 0.6 V zonder extra circuits of stroomrails. Daarom kan de spanning van de chip dynamisch op en neer worden aangepast in combinatie met de prestatie-eisen voor de betreffende operatie om indien nodig energie te besparen. Dit kan bijvoorbeeld gaan van een modus met hoge prestaties naar een modus met lage prestaties of zelfs een bewakingsstatus in afwachting van een ontwaakgebeurtenis. Dit maakt het chipontwerp veel eenvoudiger. Daarentegen is het aanpassen van de spanning in chips met traditioneel geheugen veel complexer, omdat, hoewel het logische gedeelte gemakkelijk te laten vallen is, de spanning naar het geheugen op de hogere operationele spanning moet worden gehouden.

Kant-en-klare SRAM IP is doorgaans geoptimaliseerd voor hoge dichtheid of hoge snelheid in plaats van vermogen, en dit creëert uitdagingen voor integratie in een systeem met variabele spanning en geoptimaliseerd vermogen. EverOn is in staat om flexibiliteit in de bedrijfsspanning te bereiken door het gebruik van SureCore's gepatenteerde SMART Assist circuits die een integraal onderdeel van het IP zijn, waardoor veel eenvoudigere integratie- en verificatievereisten worden verleend. Deze methode is een effectieve strategie voor architecten om energiebesparingen tot 50% te realiseren in vergelijking met traditionele benaderingen.

"Het eenvoudig en dynamisch kunnen verlagen van de spanning van een chip is de sleutel tot het besparen van stroom", legt Tony Stansfield, de CTO van SureCore, uit, "omdat het vermogen evenredig is met het kwadraat van het voltage. Als u bijvoorbeeld van 0.9 V naar 0.6 V daalt, wordt het vermogen ongeveer gehalveerd. Bij apparaten die op batterijen werken, is een laag stroomverbruik van het grootste belang, dus deze besparing kan aanzienlijk zijn bij ontwerpen met veel geheugen. Er is een constante drive om deze apparaten 'slimmer' te maken met meer intelligentie, wat betekent dat er steeds meer geheugen nodig is, die zeer krachtige ontwerpen moeten zijn om de berekeningen van het stroombudget en de batterijcapaciteit te laten werken. EverOn ultra-low power geheugen maakt de volgende generatie intelligente, batterijgevoede apparaten mogelijk.”