หน่วยความจำ ultra-low power ของ sureCore ช่วยให้สวมใส่ได้อย่างชาญฉลาด

ตลาดสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้และเอียร์บัดกำลังเติบโตอย่างรวดเร็วและเมื่อมีการเพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติม ดังนั้นความต้องการอัจฉริยะจึงหมายความว่านักออกแบบจำเป็นต้องเพิ่มหน่วยความจำแบบฝังเพิ่มเติมให้กับชิปซึ่งส่งผลให้มีความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้น

ในความเป็นจริง ในกรณีของการออกแบบบางอย่าง ความต้องการพลังงานเหล่านี้สามารถคิดเป็น 50% ของงบประมาณพลังงานของอุปกรณ์ทั้งหมด สำหรับแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ซึ่งมีข้อจำกัดด้านรูปแบบ ทำให้เกิดความท้าทายอย่างมากสำหรับทีมออกแบบในการสร้างผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้

เพื่อเป็นการตอบสนองต่อ SureCore นี้ได้พัฒนา EverOn ซึ่งเป็นอุปกรณ์หน่วยความจำที่ใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษ

“อุปกรณ์หน่วยความจำที่ใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษนี้สามารถทำให้การออกแบบผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นไปได้ เนื่องจากพวกเขาต้องการพลังงานน้อยกว่าหน่วยความจำแบบ 'ปิดการขาย' มาตรฐานถึง 50%” Paul Wells ซีอีโอของ sureCore ผู้เชี่ยวชาญด้านหน่วยความจำแบบฝังตัวอธิบาย “การลงโทษด้านพลังงานสำหรับคุณสมบัติพิเศษเป็นที่รู้จักโดยนักออกแบบว่าเป็นข้อจำกัดที่แท้จริงสำหรับอุปกรณ์รุ่นต่อไป และด้วยเหตุนี้ เรากำลังลงนามข้อตกลงใบอนุญาตหลายฉบับสำหรับนาฬิกาอัจฉริยะ เครื่องติดตามการออกกำลังกาย และหูฟังเอียร์บัด SRAM IP ของเราได้รับการพิสูจน์ด้วยซิลิกอนในกระบวนการ 'โรงหล่อชั้นนำ' ช่วยให้ลูกค้าสามารถลดความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น และเพิ่มเวลาออกสู่ตลาดได้อย่างรวดเร็ว”

ด้วยแท้จริงw แรงดันไฟฟ้า วิธีการออกแบบเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นในฐานะเส้นทางสู่การตัดกำลังดำเนินการ ซึ่งทำได้โดยการลดแรงดันไฟฟ้าในการทำงานแบบไดนามิกให้สอดคล้องกับความต้องการในการประมวลผลแอปพลิเคชัน

ลอจิกเซลล์มาตรฐานสามารถทำงานในช่วงแรงดันไฟฟ้ากว้างได้ ด้วยการออกแบบอย่างระมัดระวัง ซึ่งมักจะใกล้กับแรงดันไฟฟ้าที่เกือบขีดจำกัด อย่างไรก็ตาม SRAM IP ที่วางจำหน่ายนอกชั้นวางสามารถทำงานได้เฉพาะรอบแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของกระบวนการเท่านั้น การรวมสองตัวเข้ากับชิปตัวเดียวกันหมายถึงการมีรางจ่ายไฟสองรางที่มีวงจรเปลี่ยนระดับซึ่งกินไฟมาก เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นสำหรับหน่วยความจำ บวกกับวงจรเพิ่มเติมเพื่อจัดการกับสัญญาณที่ข้ามระหว่างโดเมนแรงดันไฟ

สิ่งนี้จะเพิ่มความซับซ้อนของการออกแบบและการตรวจสอบรวมถึงการเพิ่มอสังหาริมทรัพย์ซิลิคอน

EverOn SRAM IP ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับระบบประเภทนี้ โดยที่แรงดันไฟฟ้าจะถูกปรับเพื่อประหยัดพลังงานด้วยการทำงานจากแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการที่ระบุของกระบวนการ ไปจนถึงแรงดันคงที่ของบิตเซลล์ซึ่งจะกำหนดแรงดันไฟในการทำงานที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ในกระบวนการ 40 นาโนเมตรชั้นนำ เทคโนโลยีซึ่งหมายถึงจาก 1.21V ลงไปที่ 0.6V โดยไม่มีวงจรหรือรางจ่ายไฟเพิ่มเติม ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าของชิปจึงสามารถปรับขึ้นและลงแบบไดนามิกได้ควบคู่ไปกับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับการทำงานในมือเพื่อประหยัดพลังงานตามที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น สิ่งนี้อาจเปลี่ยนจากประสิทธิภาพสูงไปเป็นโหมดประสิทธิภาพต่ำ หรือแม้แต่สถานะการตรวจสอบที่รอเหตุการณ์การปลุก ทำให้การออกแบบชิปง่ายขึ้นมาก ในทางตรงกันข้าม การปรับแรงดันไฟฟ้าในชิปด้วยหน่วยความจำแบบเดิมนั้นซับซ้อนกว่ามาก เนื่องจากในขณะที่ส่วนลอจิกนั้นหลุดได้ง่าย แต่แรงดันไฟฟ้าที่ไปยังหน่วยความจำจะต้องได้รับการดูแลที่แรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่สูงขึ้น

โดยทั่วไปแล้ว SRAM IP แบบนอกชั้นวางได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับความหนาแน่นสูงหรือความเร็วสูงมากกว่ากำลังไฟฟ้า และสิ่งนี้สร้างความท้าทายสำหรับการรวมเข้ากับระบบปรับแรงดันไฟฟ้าที่ปรับให้เหมาะสมด้านพลังงาน EverOn สามารถบรรลุความยืดหยุ่นของแรงดันไฟฟ้าในการทำงานโดยใช้การจดสิทธิบัตรของ sureCore SMART-Assist วงจรที่เป็นส่วนหนึ่งของ IP ดังนั้นจึงให้ข้อกำหนดในการรวมและการตรวจสอบที่ง่ายขึ้นมาก วิธีการนี้เป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับสถาปนิกในการประหยัดพลังงานได้มากถึง 50% เมื่อเทียบกับวิธีการแบบเดิม

Tony Stansfield, CTO ของ sureCore อธิบายว่า "ความสามารถในการลดแรงดันไฟฟ้าของชิปได้อย่างง่ายดายและแบบไดนามิกคือกุญแจสำคัญในการประหยัดพลังงาน" เนื่องจากกำลังไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแรงดันไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น การลดระดับจาก 0.9V เป็น 0.6V จะทำให้กำลังลดลงครึ่งหนึ่ง ในอุปกรณ์ที่ทำงานด้วยแบตเตอรี่ พลังงานต่ำเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ดังนั้นการประหยัดจำนวนนี้จึงมีความสำคัญในการออกแบบที่มีหน่วยความจำจำนวนมาก มีแรงผลักดันอย่างต่อเนื่องในการทำให้อุปกรณ์เหล่านี้ 'ฉลาดขึ้น' ด้วยความชาญฉลาดมากขึ้น ซึ่งหมายถึงการเพิ่มจำนวนหน่วยความจำที่ต้องมีการออกแบบที่ใช้พลังงานมาก เพื่อให้สามารถคำนวณงบประมาณด้านพลังงานและความจุของแบตเตอรี่ได้ หน่วยความจำที่ใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษของ EverOn ทำให้อุปกรณ์อัจฉริยะที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่รุ่นต่อไปเป็นไปได้”