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时间:2018-12-08
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1、未来芯片将透过传感器监控自身状态 未来嵌入式运算架构在复杂性及效能上将远远超过现今架构,专家认为下一代芯片架构应向智能工厂取经,而发起跨大西洋研究计画规划未来的芯片设计原则。 来自加州大学尔湾分校(UniversityofCalifornia,Irvine;UCI)、布伦瑞克科技大学(TechnicalUniversityofBraunschweig)和慕尼黑理工大学(TechnicalUniversityofMunich)的研究人员已启动开发下一代芯片的共同研究计画。 最近在Dresden召开的DATE18电子设计和测试会议上,这些机构的研究人员发表其共同
2、研究计画,想开发出一种设计方法,让芯片制造商能开发下一代芯片,以应付自驾车、先进医疗电子或自组织生产等领域全面数码化的挑战。事实上,这群科学家受到智能工厂的概念激励。在现今工业4.0工厂,自动化机器人、传感器和计算机以多种方式连接形成一个复杂的虚实集成系统。布伦瑞克科技大学首席研究员、计算机及网络架构学教授RolfErnst表示,为维持生产高效运行,工厂需妥善管理物流、供应和设备控制,以适应当前的工作量,同时还要考虑维护和持续营运。慕尼黑理工大学教授AndreasHerkersdorf解释,未来的微电子系统面临类似需求。 工厂虽需配备公用设施、供应物流等,但未来嵌入
3、式运算基础设施也需要类似物流,包括热量和电力监控与控制、时脉控制、各种电源、系统单芯片及各种芯片岛。这类芯片岛的例子是处理核心、I/O电路、专用加速器等,而其各有不同需求。 工厂和复杂芯片架构之间的相似之处,激发该研究团队将其概念称为信息处理工厂。然而,此概念不仅包括从半导体技术到处理器架构的半导体层面,还包括操作系统和中间软件。其目标是在各个系统层次建立一系列自组织∕自我感知(self-organizing/self-aware;SOSA)实体。 RolfErnst表示,这些实体之间会相互关联,协作实现全系统的监控和控制功能。因此复杂的系统单芯片(SoC)将会能
4、透过嵌入式传感器不断观察自身状态及操作参数,从而能及早发现性能下降、热异常或其它早期故障指标,甚至可透过此方法检测到某些安全威胁。若检测到即将发生的故障,则该概念提供了必要时可启用的预留资源。 除芯片设计和运算架构外,该计画旨在提供创建这种信息处理工厂所需的设计工具。在目前专注于微芯片的早期阶段,该计画旨在成为UCI及其德国合作伙伴的先导计画。资金由美国国家科学基金会(NaTIonalScienceFoundaTIonoftheUS)和德国研究基金会(GermanResearchFoundaTIon)提供。
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