研究人员开发新技术以提高电池寿命

普渡大学的研究人员开发了一种新技术，即定制逻辑系列，可用于降低计算机和其他电子设备中用于存储数据的 CMOS 电池供电芯片所需的功率。研究人员表示，新技术可以在低至接近阈值或亚阈值水平的电源下运行，以减少 CMOS 使用的能量，从而延长电池寿命。

“我看到需要一种方法来降低 CMOS 所需的功率，这是几乎所有电子产品中使用的技术。我们的发明提供了比当前技术更有效的选择[Purdue 的 CMOS 门比标准 CMOS 门更节能。]，它降低了 CMOS 所需的功率。这一点尤其重要，因为世界使用更多的电子设备来处理大量数据，”开发该技术的普渡大学工程学院的约翰·林奇说。Lynch 是普渡大学工程学院电气和计算机工程教授 Saeed Mohammadi 实验室的研究生研究助理。

“该技术通过在低压模式下启用操作来降低 CMOS 芯片的功耗，”林奇告诉电子产品公司。“伺服系统用于控制数字门中的 p 型和 n 型电流，从而控制延迟。”

那么它是如何节省电池寿命的呢？林奇说：“能量规格是节省电池寿命最重要的东西，它是通过取功率*时间乘积发现的。随着电压降低，能量降低与电压值的平方成正比。这些器件是定制的，因为引出连接 P 型晶体管中所有 N 阱的端子。目标是能够以这样一种方式设计门，以便使用综合、布局和布线的数字方法。”

Lynch 将此与当今的技术进行了比较，“当在给定的低电压下运行时，栅极延迟的变化减少了一个数量级 (>10 倍)。另外一个好处是，P 型晶体管的尺寸要小 2 倍以上，从而节省更多功率。”

在电池节省方面，Lynch 说“量化性能的最佳方法是说，如果两种类型的门都在 VDD 上运行，从而导致最佳能量水平（例如，这可能是 VDD = 2.5 V），那么时序延迟会随着过程的变化而提高 10 倍。这种变化是当今技术在低压模式下运行的最大挑战之一，而我们的发明极大地改善了这个问题。”

研究人员正在寻找合作伙伴来继续开发和商业化他们的技术。Lynch 说，还有更多的模拟工作和芯片开发工作要做。“如果合作伙伴愿意资助这项工作，例如专利的开发许可，这项工作将很容易继续进行。”

研究人员与 普渡研究基金会 技术商业化办公室合作， 为这项技术申请了专利。

审核编辑 黄昊宇