国内自主非易失处理器 主攻物联网应用(2)
拓展微型体域网节点应用
非易失处理器下一步的应用是面向医疗电子领域的微型体域网节点。
2008年～2011年间便携式医疗电子产品在国内始终保持20%以上的增长率，应用前景乐观。非挥发处理器芯片具备功耗小、面积小、成本低、无需电池供电的特点，十分适用于微型临床医疗和家用健康产品。微型体域网节点将从人体和周围环境吸收能量，用于检测人的血压、血糖、体温等诸多生理指标，并通过无线方式将数据发送至手机等终端设备。
为了满足体域网的相关需求，研究小组拟解决下述关键问题：
一是节点的小型化。为了实现1立方厘米大小的节点，就要提高系统的集成设计。研究组将在节点SoC、3D封装、小型传感器方面展开相关研究。
二是能量效率。由于不采用电池供电，且来自身体及周围环境的能量有限，因此能量采集系统的能量效率就非常重要。研究组将研究更高效、多方式的能量采集方案。
两大问题亟待解决
非易失处理器是学术界和产业界的前沿研究课题，目前仍存在以下的问题需要解决。一方面问题来自非易失器件本身。与传统CMOS器件不同，大部分非易失器件的读写存在不对称性和统计性，需要设计专门的读写控制电路进行补偿。
为了解决此类问题，除了改良非易失器件相关特性外，如何设计精简的读写电路，并得到较高的补偿效果是该领域面临的主要挑战。其次，几乎所有的非易失器件的写入次数都是有限的，而在处理器运行时，寄存器的读写频率却是很高的，因此如何解决寿命问题也是非易失处理器面临的主要挑战。
另一方面问题来自非易失触发器电路。目前非易失触发器的面积是传统CMOS触发器的2到4倍，简单的替换将造成较高的面积代价和成本提升。为了解决面积问题，研究组提出了一种压缩备份架构，有效地减少了备份数据所需非易失触发器的数目。为了进一步实现面积的优化，还有很多体系架构、系统软件以及应用模式等方面的关键问题亟待解决。
在处理器芯片方面，将在第一版芯片的基础上，面向自供能的传感网应用进行系统集成，设计包含能量采集、数字基带、射频前端的SoC芯片，并将非易失技术应用在相关模块中。预计未来1～2年内完成第一版自供能的传感网节点SoC芯片，并提供给物联网企业进行应用开发和评估。
在应用系统方面，目标定位在毫米级自供能无线体域传感网节点设计。面向无线体域网的应用进行系统集成。解决传感器、能量收集器、节点封装、天线的小型化等技术难题。预计未来2～3年内完成第一版微型无线体域传感网节点，并以产学研合作的模式，进行产业化推广。
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