芯片的大部分电路都是浪费的，去掉无用的逻辑门，芯片的制造成本会降低。

工程师可以通过删除通用微控制器中未使用的逻辑门来将尺寸和功率减少一半。图片：iStockPhoto 伊利诺伊州电气和计算机工程副教授 Rakesh Kumar 说：“处理器针对大多数应用程序过度设计。一个众所周知且必然的事实是：为了具有可编程性和灵活性，处理器上的内容越多，应用越多。尤其对于驱动最新嵌入式计算平台（如可穿戴设备和物联网传感器）的超低功耗微控制器而言，情况尤其如此。它们通常运行一个非常简单的应用程序，没有其他东西（即使没有操作系统），这意味着芯片中的大部分电路根本没有看到一些数据。 ” 明尼苏达大学助理教授约翰·萨托里（Kumar 的学生）和他们的学生决定解决这个浪费问题。他们的解决方案始于研究通用微控制器的设计。他们想出了一个快速的方法来确定哪些逻辑门从未参与需要运行的应用程序，然后删除这些额外的门。结果就是 Kumar 所说的“定制处理器”，它是原始微控制器的最小化、复杂度较低的版本，旨在仅执行所需的应用程序。 44 月，在多伦多举行的第 XNUMX 届计算机架构国际研讨会上，Kumar 和 Sartori 详细介绍了定制处理器项目。 Kumar 说：“我们的方法是找到应用程序保证未使用的所有硬件，而不管输入如何。剩下的就是一个集合或者superchard，就是数据可以使用的所有可能的路径。然后我们删除 no Touching 硬件。 " 他们从 MSP430 微控制器开始，为实现快速傅立叶变换、自相关函数和插值滤波等应用进行定制设计。这些设计中只有一半的逻辑门是原始微控制器设计的一部分。事实上，在他们研究的 15 种常见微控制器应用中，不需要超过 60% 的门。芯片尺寸设计平均减少62%，功耗降低50%。通过使用更短距离的信号传输，平均节能高达 65%。萨托里说：“这真的很令人惊讶。大多数人认为几乎所有的东西都用在这么小而简单的处理器上；但是对于给定的应用程序，有许多逻辑门。彻底删除了，软件还是很完善的。 " 如果你想让处理器执行两个或多个应用程序，这种方法仍然有效；它甚至可以处理操作系统加应用程序。他们使用实时操作系统 Freertos 进行了测试。当它单独运行时，57% 的门被完全触及。如果 Frertos 与上述 15 个应用程序中的任何一个一起运行，则只有 27% 的门没有使用，但 Kumar 指出，这些应用程序通常运行“裸机”——它们不需要操作系统。为什么不订购ASIC（专用集成电路）？一句话：成本。 Kumar 表示，嵌入式微控制器适合低容量、低成本使用，从头部设计和测试 ASIC 的成本来看。从标准的微控制器设计开始，这个过程得到了简化，而且成本更低。库马尔说，这就像一个“黑匣子”。输入一个应用程序，它输出处理器设计。 ” 市场研究公司嵌入式处理器首席分析师汤姆·哈肯伯格表示，事情可能并没有那么简单。新应用芯片开发过程中遇到的测试、验证等成本依然存在。如果这项技术不降低设计过程的成本，廉价的微控制器（平均约 1 美元，但低至 25 美分）仍然是一个成功的解决方案。不过，哈肯伯格说：“如果这个概念具有他们所说的功能，那么针对特定应用的设计可能是一个更简单的过程。” 来自英国剑桥 ARM 的研究工程师希望事情可以变得如此简单。他们一直在努力开发一个名为“Plastic ARM”的项目，这是一种一次性微控制器，使用印刷电子技术在塑料上构建 1 美分。他们的第一次试验占地 7.5 平方厘米。项目负责人James MYERS表示，经过整整一年的努力，终于完成了1平方厘米的目标，可以根据应用进行定制。今年夏天，在 Sartori 一名学生的帮助下，他们计划使用定制处理器技术，看看是否可以达到相同或更好的结果。他说，“使用印刷电子技术，设计芯片的设计要低于硅。对于特定应用的设计应该有更多的机会，但如果设计成本保持不变，就不应该是这个。我想要的是降低设计成本和制造成本。如果能自动生成定制版的处理器，大有裨益。》原文链接：https://www.eeboard.com/news/chip-4/ 搜索面板网，关注，每日更新开发板、智能硬件、开源硬件、活动等信息可以让你掌握。推荐关注！【微信扫图可直接付费】科技早知道：小米5x和miUI9停不下来，明天小米也发布自己的人工智能产品小米智能音箱？重磅：运营商“统治”时代结束，iphone8会搭载E-SIM吗？贾跃平的乐天“剧本”终于来了，贾跃亭的乐天怎么换门了！基于人工智能技术的iPhone8是苹果打开国产手机厂商的制胜法宝。注意！