极低功耗的物联网唤醒芯片

近日，在美国举行的第67届国际固态电路峰会（ISSCC 2020）上，我国科学家在国际上首次提出多级流水异步事件驱动型芯片架构，研制出极低功耗的物联网唤醒芯片。

该成果由北京大学信息科学技术学院微纳电子系的黄如院士-叶乐副教授课题组，与浙江省北大信息技术高等研究院、芯翼信息科技（上海）有限合作完成。

据悉，为突破现有物联网芯片的功耗瓶颈，研究团队首次提出的多级流水异步事件驱动型芯片架构，将传统的“定期上报”的周期性工作模式，转变为“出现异常再报警”的异步事件驱动型工作模式。这一全新的设计，显著降低了物联网芯片在“随机稀疏事件”场景下的功耗。

此外，课题组还提出了时域屏蔽型阈值交叉模数转换器技术，解决了“噪声误触发导致功能错误和功耗上升”难题；设计了基于时域脉冲信号处理技术的多功能信号特征判决器电路，满足了物联网唤醒芯片对通用性的需求；去掉了时钟信号和时钟网络，将芯片在待机状态下的主要功耗来源彻底摒弃。

基于上述技术，课题组研制了一颗极低功耗物联网通用唤醒芯片，其平均功耗仅为57纳瓦。同时，该芯片已在心率异常预警、心电T波异常预警、癫痫预警、语音唤醒等典型物联网应用场景进行了验证。

目前，该论文已入选ISSCC 2020。

ISSCC作为全球集成电路行业的重要国际会议，入选的论文数量可以看做一个国家在集成电路方面的实力指标。ISSCC 2020中国区入选论文数达23篇，入选论文涵盖模拟设计（1篇），电源管理（2篇），无线通讯（3篇），数据转换器（5篇），前瞻技术领域（2篇），射频技术（4篇），数字电路（2篇），图像、 MEMS、（1篇），以及机器学习和人工智能（3篇）等9大领域。