エンジニアは、ユニバーサルマイクロコントローラーの未使用の論理ゲートを削除することで、サイズと電力を半分に削減できます。
画像：イリノイ州の電気およびコンピューター工学の准教授であるiStockPhoto Rakesh Kumar氏は、次のように述べています。 よく知られている必要な事実は次のとおりです。プログラム可能性と柔軟性を持たせるために、プロセッサ上のコンテンツはより多くなります。アプリケーションはより多くなります。 特に、この状況は、最新の組み込みコンピューティングプラットフォーム（ウェアラブルデバイスやモノのインターネットセンサーなど）を駆動する超低電力マイクロコントローラーに特に当てはまります。 それらは通常、非常に単純なアプリケーションを実行します（オペレーティングシステムがない場合でも）他に何もありません。これは、チップ内のほとんどの回路がデータをまったく認識していないことを意味します。 「ミネソタ大学助教授（クマールの学生）であるジョン・サルトリとその学生は、この廃棄物問題を解決することを決心しました。 彼らのソリューションは、研究用ユニバーサルマイクロコントローラーの設計から始まります。 彼らは、実行する必要のあるアプリケーションに参加したことのない論理ゲートをすばやく特定し、これらの余分なドアを削除する方法を考え出しました。 その結果が、Kumarによる「カスタムプロセッサ」です。これは、目的のアプリケーションのみを実行することを目的とした、元のマイクロコントローラの最小化された複雑な低バージョンです。 44月にトロントで開催された第XNUMX回コンピュータアーキテクチャに関する国際シンポジウムで、クマールとサルトリはカスタムプロセッサプロジェクトを詳細に紹介しました。
クマール氏は次のように述べています。「私たちの方法は、入力に関係なく、アプリケーションが未使用を保証するすべてのハードウェアを見つけることです。 残りはセットまたはスーパーチャードであり、データを使用できるすべての可能なパスです。 次に、ハードウェアに触れないようにします。 「それらはMSP430マイクロコントローラーから始まり、高速フーリエ変換、自己相関関数、補間フィルタリングなどのアプリケーションを実装するためのカスタム設計を作成します。 これらの設計の半分だけの論理ゲートは、元のマイクロコントローラー設計の一部です。 実際、彼らが研究した15の一般的なマイクロコントローラーアプリケーションでは、ドアの60％以上は必要ありません。 平均して、チップサイズの設計は62％削減され、消費電力は50％削減されます。 より短い距離の信号伝送を利用することにより、平均的なエネルギー節約は65％にもなります。
サルトリ氏は、「本当に驚くべきことだ。 ほとんどの人は、ほとんどすべてのものがこのような小さくて単純なプロセッサで使用されていると考えています。 ただし、特定のアプリケーションには、多くの論理ゲートがあります。 完全に削除しても、ソフトウェアはまだ非常に完璧です。 「プロセッサにXNUMXつ以上のアプリケーションを実行させたい場合でも、この方法は有効です。オペレーティングシステムとアプリケーションを処理することもできます。 彼らはリアルタイムオペレーティングシステムFreertosでテストしました。 単独で実行すると、ドアの57％が完全に触れられます。 Frertosが上記の15のアプリケーションのいずれかで実行される場合、ドアの27％のみが使用されませんが、Kumarは、これらのアプリケーションは通常「ベアメタル」で実行されると指摘しました。オペレーティングシステムは必要ありません。
ASIC（専用集積回路）を注文してみませんか？ 一文：コスト。 Kumar氏は、組み込みマイクロコントローラーは、ヘッドの設計からASICのコストのテストまで、低容量、低コストの使用に適していると述べました。 このプロセスは、標準のマイクロコントローラー設計から開始することで簡素化され、より安価になります。
クマールは、これは「ブラックボックス」のようなものだと言いました。 アプリケーションを入力すると、プロセッサの設計が出力されます。 「市場調査の組み込みプロセッサのチーフアナリストであるトムハッケンバーグ氏は、物事はそれほど単純ではないかもしれないと述べた。 新しいアプリケーションチップの開発中に発生するテスト、検証、およびその他のコストは依然として存在します。 このテクノロジーが設計プロセスのコストを削減しない場合でも、安価なマイクロコントローラー（平均で約1ドル、最低25セント）は依然として成功するソリューションです。
しかし、ハッケンバーグ氏は、「このコンセプトに彼らが言う機能がある場合、特定のアプリケーション向けに設計された設計の設計は、より単純なプロセスになる可能性がある」と述べた。
イギリスのケンブリッジにあるARMの研究エンジニアは、物事がこれほど簡単になることを望んでいます。 彼らは「プラスチックARM」と呼ばれるプロジェクトの開発に懸命に取り組んでいます。これは、印刷された電子技術を使用してプラスチック上に1セントを構築するXNUMX回限りのマイクロコントローラーです。 彼らの最初の裁判は7.5平方センチメートルを占めました。 プロジェクトリーダーのジェームズ・マイヤーズ氏は、1年の努力の末、ついにXNUMX平方センチメートルの目標を達成し、用途に応じてカスタマイズできると語った。 この夏、サルトリの学生の助けを借りて、彼らはカスタムプロセッサテクノロジーを使用して、同じまたはより良い結果を達成できるかどうかを確認することを計画しています。
彼は、「印刷電子技術を使用して、デザインチップのデザインはシリコンよりも低くなければなりません。 特定のアプリケーション向けに設計する機会はもっとあるはずですが、設計コストが変わらない場合は、そうすべきではありません。 設計コストと製造コストを削減したいです。 プロセッサのカスタマイズされたバージョンを自動的に生成できる場合、それは非常に有益です。 "元のリンク：https：//www.eeboard.com/news/chip-4/パネルネットワークを検索し、注意を払い、開発ボードを毎日更新し、インテリジェントハードウェア、オープンソースハードウェア、アクティビティ、その他の情報で習得できます。 おすすめの注意！
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