студия дизайна

Компания Intel анонсировала целый ряд проектов по изучению работы процессоров при пороговом напряжении питания (NTV – Near Threshold Voltage). В частности, на международной конференции по твердотельной электронике ISSCC в этом году планируется в подробностях представить процессор Claremont, который наделал немало шума на форуме разработчиков Intel в прошлом году, когда для питания процессора была использована солнечная батарея размером с почтовую марку.

В сентябре прошлого года о том, как представители Intel показали компьютер с операционной системой Windows, работающий от солнечной батареи. Как стало известно, слабый ток с солнечной батареи использовался только для питания процессора, однако даже в таком виде демонстрация выглядела впечатляюще. На грядущей конференции ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) 2012 компания Intel пообещала раскрыть дополнительные сведения об этом процессоре. По имеющимся данным, этот процессор под кодовым названием Claremont используется оригинальное ядро Pentium с NTV-модификациями, а размер элементов составляет 32 нанометра, то есть процессор производится по самым современным технологиям.

При тактовой частоте 3 МГц (что очень мало по нынешним меркам, но вполне достаточно для многих обыденных задач) для питания процессора достаточно напряжения всего 280 мВ (0,28 В). При повышении тактовой частоты до максимальных 915 МГц минимальное напряжение питания вырастает всего до 1,2 В. Минимальное энергопотребление процессора находится на невероятно низком уровне для современных процессоров общего назначения — 2 мВт (0,002 ватт).

Тема электроники, работающей на предельно низком напряжении, является одной из самых привлекательных в нынешних условиях. Термин «почти предельное напряжение» (NTV — Near Threshold Voltage) обозначает такой минимальный уровень напряжения, прикладываемого к затвору транзистора, при котором происходит его открывание, то есть через транзистор начинает протекать ток. Обычно логическое состояние «ON» (ВКЛ) представлено напряжением гораздо выше порогового, чтобы обеспечить надежное и предсказуемое поведение элемента. Тем не менее, попытки заставить транзисторы работать при напряжении, близком к пороговому, оказались очень интересными из-за нелинейной связи между мощностью и напряжением в этих условиях.

Дополнительно компания Intel планирует детально рассказать о процессорном ядре NTV SIMD с технологической нормой 22 нанометра, предназначенном для использования в графических компонентах. Учитывая нынешнее внимание компании Intel к повышению графической производительности своих микросхем, активное развитие графических ядер не является сюрпризом. Также важно отметить, что опыт создания слаботочных NTV-микросхем пригодится компании Intel как для обычных, так и для графических процессоров, если эта технология вообще когда-нибудь пойдет в серию. Слаботочные NTV-микросхемы обещают гораздо более высокую энергоэффективность, чем нынешние решения с большим запасом по напряжению питания, так что их серийное производство будет очень и очень хорошим подарком для всей индустрии.

По материалам сайтов AnandTech и The Inquirer.