摘要 - 由于电子半导体部门经历了缩小规模,因此存在许多挑战,包括缩放,短通道影响,泄漏电流和稳定性。碳纳米管(CNT)已成为一种令人兴奋的新发明,可以克服CMO的局限性,同时保持高效率和可靠性。算术和逻辑单元(ALU)是微处理器和实时计算机芯片中存在的中央操作可编程逻辑组件。传统的算术逻辑单元(ALUS)是利用CMOS技术创建的,导致高功率使用,延迟以及晶体管计数。本文专门讨论了采用碳纳米管现场效应晶体管(CNTFET)的混合算术逻辑单元(ALU)的概念化和开发。首先,开发了XOR和MUX的组合,然后将其用于创建混合加法器和减法器。该研究展示了利用碳纳米管(CNT)技术的增强算术逻辑单元(ALU)的开发,模拟和评估,并将其与使用32 NM技术节点进行了将其与传统的CMOS实施进行了比较。使用碳纳米管(CNT)技术的ALU在功率使用情况,传播延迟和功率 - 延迟产品(PDP)方面的性能较高,而与CMOS技术相比。
由于其各种应用领域,物联网近年来获得了极大的知名度。物联网应用程序的关键要素是物联网设备,该设备被归类为充分资源和资源受限(Thakor等,2021)。对资源受限设备的一个重要限制是有限的电池容量,因为当IoT设备中的通信发生时,会消耗大量功率,这会导致该设备在有限的时间内运行,直到电池持续。更换电池可能是小物联网系统的有效解决方案,但是对于大型物联网系统而言,很难更换和维护许多电池。增加电池寿命可能是大物业系统的有效解决方案。 低功率设计技术的使用是解决此问题的可行解决方案。 已将几种低功率设计技术应用于嵌入式系统的RTL级或低级数字系统模型(Benini等,2000)。 需要研究以根据物联网应用程序的功率要求提供更多策略来使用这些技术。 硬件体系结构,操作系统,应用程序和无线技术(例如半导体技术)在设计低功率物联网节点中起着重要作用。 例如,晶体管大小减小,泄漏电流用于减少VLSI芯片中的功耗。 将电源缩放,以避免高电场对小型设备的影响和设备过热。 芯片制造商主要关注高性能处理器;因此,优化处理器体系结构是主要问题。增加电池寿命可能是大物业系统的有效解决方案。低功率设计技术的使用是解决此问题的可行解决方案。已将几种低功率设计技术应用于嵌入式系统的RTL级或低级数字系统模型(Benini等,2000)。需要研究以根据物联网应用程序的功率要求提供更多策略来使用这些技术。硬件体系结构,操作系统,应用程序和无线技术(例如半导体技术)在设计低功率物联网节点中起着重要作用。例如,晶体管大小减小,泄漏电流用于减少VLSI芯片中的功耗。将电源缩放,以避免高电场对小型设备的影响和设备过热。芯片制造商主要关注高性能处理器;因此,优化处理器体系结构是主要问题。
摘要 - 该论文提出了一种为低功率大动力的机器人群设计的能源管理模型(EMM),除了传统的充电方法外,还从环境中收集能量。EMM旨在与调度体系结构合作,该架构可以协调整个动力的群体机器人(APSR)的任务。此模块可以帮助调度程序对机器人的储能和消耗更加灵活地控制。所提出的EMM的关键功能包括对能级的实时监控,低功率的可安排空闲模式,监视有效的能量收集机制,死电器机器人恢复以及提供机器人的硬重置能力。该模块为机器人提供了额外的低功率无线连接。与EMM合作,调度程序可以管理整个群体上的能源消耗,并防止单个机器人以空闲模式,死电池模式和故障耗尽其能量储备。为了验证EMM的有效性,实验在模拟和现实世界环境中都进行了进行,使任务耐力,任务完成率和整体群体绩效的改善进行了改善。结果表明,与基线方法相比,EMM有效地延长了任务持续时间并提高了操作效率。索引术语 - 能源管理模块,机器人群,能量感知调度,机器人恢复
摘要:紧凑,能量功能和自主无线传感器节点在不同环境之间具有令人难以置信的多功能性。尽管这些设备发送和接收实时数据,但有效的能量存储(ES)对于它们的操作至关重要,尤其是在远程或难以到达的位置。可充电电池通常使用,尽管存储容量通常有限。为了解决这个问题,可以实施超低功率设计技术(ULPDT),以降低能源消耗并延长电池寿命。能量收集技术(EHT)可以以环保的方式实现永久操作,但由于其间歇性的性质和有限的发电,可能无法完全替代电池。为了确保不间断的电源,需要ES和电源管理单元(PMU)等设备。本综述着重于最大程度地减少功耗和最大化能量效率以提高这些传感器节点的自主性和寿命的重要性。它检查了ULPDT,ES,PMU,无线通信协议和EHT的当前进步,挑战和未来的方向,以开发和实施在现实情况下实用和持续使用的强大而环保的技术解决方案。
如今,能源管理意味着平衡碳减排、节能和能源弹性目标。Gene-ac 的固定电池储能系统 (SBE) 是我们的最新产品和技术组合,可帮助商业和工业客户实现其当前和未来的能源目标。
摘要这项研究为基于有效的低功率VLSI方法设计了一种在信号和图像处理中设计的4位阵列乘数的创新技术。建议的架构使用近阈值区域的绝热方法来优化传播延迟和耗能之间的权衡。乘数是许多数字电子环境中必不可少的组成部分,导致了许多针对某些应用程序定制的乘数类型的诞生。与传统的CMOS技术相比,该技术大大降低了动态和静态功率耗散。接近阈值绝热逻辑(NTAL)是使用单个时间变化的电源实现的,这简化了时钟树的管理并提高了能源效率。使用Tanner EDA工具和幽灵模拟器在TSMC 65 nm技术节点上模拟了建议的设计,并确保验证了优化的结果。与典型的CMOS方法相比,在保持相似的设计参数的同时,可变频率,电源电压和负载电容的功率耗散大约有66.6%,14.4%和64.6%的显着提高。值得注意的是,随着频率变化,负载电容在C负载= 10 pf和vdd(max)= 1.2 V时保持恒定。随着电源电压的变化,负载电容在C负载= 10 pf时保持恒定,而频率为f = 4 GHz; and with load capacitance variation, the frequency is maintained at F = 4 GHz and the supply voltage at VDD (max) = 1.2 V. Keywords: - 4-bit array multiplier, adiabatic logic, low-power VLSI, Near Threshold Region, NTAL approach, TSMC 65 nm CMOS technology, mixer circuit, signal and image processing, energy efficiency, Tanner EDA, Spectre simulator, and功率耗散优化。
基于光子集成电路的传感平台已显示出巨大的希望,但是它们需要集成的光学读数技术中的相应进步。在这里,我们提出了一个片上光谱仪,该光谱仪利用了综合的薄膜Niobate调制器来产生频率 - 敏捷的电频率梳子,以询问芯片尺度温度和加速传感器。chir梳过程允许超速射频驱动电压,该电压比文献中最低的少数数量较少七个数量级,并且是使用芯片尺度,微控制器驱动的直接数字合成器生成的。片上梳状光谱仪能够同时询问片上温度传感器和芯片外部,微型制动的光力加速度计,其尖端敏感性分别为5 µk·Hz -1/2和≈130µm·S -2·s -2·hz-hz -1/2。该平台与广泛的现有光子集成电路技术兼容,在该技术中,其频率敏捷性和超低射频功率要求的组合预计有望在量子科学和光学计算等领域中应用。光子集成电路(PIC)技术具有低成本,高精度的野外传播感应的巨大潜力。但是,解锁这些功能不仅需要传感器,而且还需要光学读数的整合。[2,3]这些类型的测量通常需要在MHz水平上狭窄的梳齿间距,并在GHz水平上梳子跨度,从而导致敏感且高动态范围读数。芯片尺度的光学频率梳子非常适合这些光子读数需求,因为它们具有高速,多路复用测量的能力而无需任何运动部件,[1]因此允许将光子传感器转移到数字输出。尤其是,电频率梳子不仅可以集成,而且还可以具有足够的频率敏捷性来实现探测原子过渡所需的高分辨率以及基于光学(和光力学的)腔传感器,其中需要对腔运动进行测量以读取传感器。
1。连接站(此处SIWX917)向AP提出关联请求。在关联框架中,它发送了侦听间瓦尔,该声音表示车站醒来聆听AP信标框架的频率。基于收听间隔,AP保存了针对车站的数据帧。2。AP应以协会响应框架响应,其中指定了与其连接站的关联标识符(AID)。3。可以将SIWX917配置为在其连接的电源节省模式下唤醒每个传送流量指示消息(DTIM)间隔或BEACCON间隔或收听间隔或目标唤醒时间(TWT)唤醒间隔。•基于信标间隔的唤醒:信标间隔是AP传输的两个随后的信标帧之间的周期。车站唤醒每个信标间隔。•基于DTIM间隔的唤醒:DTIM时期指定AP信标通过信标框架中的TIM元素包含缓冲端的流量指示。当AP在信标框架中包含TIM信息时,信标被称为DTIM信标。dTIM间隔是随后的两个随后的DTIM信标之间的时间。dtim Interval =信标间隔*DTIM时期。•基于收听间隔的唤醒:基于应用程序中配置的收听间隔,该电台以DTIM Interval/Beaccon间隔的最接近的Inte-Gral倍数醒来,该间隔由连接的AP广播,该间隔仅小于或等于收听间隔。在“听力间隔”部分中详细说明了这一点。
微电子学的最新技术进步以及宽带的卫星通信和覆盖范围使得野外的水生和陆地动物的行为和运动可行。生物传感器设备在农业和实验生物学过程中也越来越多地用于对基本生物学的非侵入性理解。这项研究的目的是设计和验证定制和微型化的三轴加速度仪,以使用可重新编程的时间表协议对农场鱼类进行远程和非侵入性监测。当前的软件包设备(AE-Fishbit v.1s)是一种无备用的独立系统,其长度为14 mm,宽7.2毫米,总质量为600 mg,可从30-35 g监视动物。验证实验是在吉尔特黑头臀部和欧洲鲈鱼的少年中进行的,将设备连接到鱼孔上,以通过测量X轴和Y轴运动加速度来监测体育活动,而operculum呼吸(Z轴)的记录可作为呼吸频率的直接测量。在游泳测试室中进行锻炼的鱼的数据后处理显示,随着鱼速度从1个体长到每秒4个体长度的增加,鱼加速度的指数增加,而氧气消耗(MO 2)和Operculum呼吸之间的紧密线性平行性。在饲养罐中保存的自由驱动鱼类中的初步测试还表明,生物传感器数据记录能够检测出鱼昼夜鱼类活动的变化。低计算负载在数据预处理中使用板载算法的有用性也得到了从低至次最大练习进行验证,从而增加了该过程(与超低能量的微型编程相结合),该系统的自主权最多可以连续录制6 h的系统自治。有关组织损伤,进食行为和应力标记水平(皮质醇,葡萄糖,乳酸)循环水平的视觉观察结果并未在短期内揭示标记的负面影响。尽管血浆水平降低的甘油三酸酯水平显示出短暂的抑制小鱼(海鼻子50-90 g,海鲈100-200 g)。这是一个概念的证据,即微型设备适合于挑战鱼类的非侵入性和可靠的代谢表型来改善整体鱼类性能和福利。