1 产品概述 ................................................................................................................................ 3 2 模块特点 ................................................................................................................................ 3 3 电气特性 ................................................................................................................................ 4 4 模块功能描述 ............................................................................................................................ 5 5 应用框图 ................................................................................................................................ 6 6 模块引脚 ................................................................................................................................ 7 6.1 模块引脚排列 ................................................................................................................ 7 6.2 模块引脚定义 ................................................................................................................ 7 7 封装规格 ................................................................................................................................ 9 8 订购信息 ................................................................................................................................ 9 9 设计指南 ................................................................................................................................ 10 9.1 布局和放置 ................................................................................................................ 10 10 焊接建议 ................................................................................................................................ 10 11 认证 ................................................................................................................................ 11 11.1 蓝牙认证 ................................................................................................................ 11 11.2 CE – EU ................................................................................................................................ 12 11.3 FCC – 美国 ................................................................................................................................. 12 11.4 ISED – 加拿大 ................................................................................................................................. 13 11.5 SRRC - 中国 ................................................................................................................................. 14 12 版本历史记录 ................................................................................................................................. 14
摘要 — 在有限的芯片占用空间和能源供应下,边缘人工智能 (AI) 的快速发展对边缘设备的数据密集型神经网络 (NN) 计算和存储提出了很高的要求。作为一种有前途的节能处理方法,内存计算 (CiM) 近年来在缓解数据传输瓶颈的努力中得到了广泛的探索。然而,片上内存容量较小的 CiM 会导致昂贵的数据重新加载,限制了其在大规模 NN 应用中的部署。此外,先进 CMOS 缩放下增加的泄漏降低了能源效率。在本文中,采用基于铟镓锌氧化物 (IGZO) 薄膜晶体管 (TFT) 的器件电路协同来应对这些挑战。首先,提出了 4 晶体管 1 电容器 (4T1C) IGZO eDRAM CiM,其密度高于基于 SRAM 的 CiM,并且通过较低的器件泄漏和差分单元结构增强了数据保留。其次,利用新兴全通道 (CAA) IGZO 器件的后端 (BEOL) 兼容性和垂直集成,提出了 3D eDRAM CiM,为基于 IGZO 的超高密度 CiM 铺平了道路。提出了包括时间交错计算和差分刷新在内的电路技术,以保证大容量 3D CiM 下的准确性。作为概念验证,在代工厂低温多晶和氧化物 (LTPO) 技术下制造了一个 128 × 32 CiM 阵列,展示了高计算线性度和长数据保留时间。在扩展的 45nm IGZO 技术上的基准测试显示,仅阵列的能效为 686 TOPS/W,考虑外围开销时为 138 TOPS/W。
锁相环(PLL)在物联网手持移动通信设备中占有重要地位。无线通信技术的应用推动了低抖动、小面积、低功耗的PLL的发展[1,2,3,4,5]。压控振荡器(VCO)是PLL的关键模块,必须具备低功耗、低相位噪声的特性,以满足物联网低功耗802.11ah标准[6,7,8,9,10,11]的要求,即在1GHz以下频率范围内,功耗需小于5mW,相位噪声需小于-100dBc/Hz。物联网作为无线通信的关键技术之一,在手持设备、可穿戴设备、智能家居等典型应用中发挥着重要作用。随着接入终端设备数量的快速增长,对低功耗、低相位噪声、高集成度的通信芯片的需求日益凸显。
碳纳米管 (CNT) 具有独特的结构和电气性能,其特性非常值得研究。场效应晶体管技术中 CNT 的小结构可以生产出性能更佳的小型器件。这项工作采用了田口方法来优化碳纳米管场效应晶体管 (CNTFET)。使用 Minitab 19 软件进行田口方法分析。选择了三个尺寸的三个设计参数(CNT 的直径、间距和 CNT 的数量)来提高 CNTFET 的性能。使用 L27 正交阵列和信噪比 (SNR) 来收集和分析数据。使用方差分析验证了田口方法的结果。分析结果显示了三个设计参数的最佳组合,在高功率和低功率应用方面产生了最佳性能。影响 CNTFET 电流特性的最主要设计参数是 CNT 直径,其对导通电流 (Ion)、关断电流 (Ioff) 和电流比 (Ion/Ioff) 的影响分别为 59.93%、96.15% 和 99.14%。通过确定 CNTFET 中最主要的结构,可以进一步优化器件。最终,CNTFET 器件可以在高功率和低功率应用方面得到增强。
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从 TMP108 读取时,写入操作存储在指针寄存器中的最后一个值用于确定读取操作读取哪个寄存器。要更改读取操作的寄存器指针,必须将新值写入指针寄存器。此操作通过发出 R/W 位为低的从属地址字节,然后发出指针寄存器字节来完成。无需其他数据。然后,主机可以生成启动条件并发送 R/W 位为高的从属地址字节以启动读取命令。有关此序列的详细信息,请参见图 3。如果需要从同一寄存器重复读取,则无需连续发送指针寄存器字节,因为 TMP108 会存储指针寄存器值,直到下一次写入操作更改它为止。
从 TMP108 读取时,写入操作存储在指针寄存器中的最后一个值用于确定读取操作读取哪个寄存器。要更改读取操作的寄存器指针,必须将新值写入指针寄存器。此操作通过发出 R/W 位低的从地址字节,然后发出指针寄存器字节来完成。无需其他数据。然后,主机可以生成起始条件并发送 R/W 位高的从地址字节以启动读取命令。有关此序列的详细信息,请参见图 3。如果需要从同一寄存器重复读取,则无需连续发送指针寄存器字节,因为 TMP108 会存储指针寄存器值,直到下一次写入操作更改它为止。
从 TMP108 读取时,写入操作存储在指针寄存器中的最后一个值用于确定读取操作读取哪个寄存器。要更改读取操作的寄存器指针,必须将新值写入指针寄存器。此操作通过发出 R/W 位为低的从属地址字节,然后发出指针寄存器字节来完成。无需其他数据。然后,主机可以生成启动条件并发送 R/W 位为高的从属地址字节以启动读取命令。有关此序列的详细信息,请参见图 3。如果需要从同一寄存器重复读取,则无需连续发送指针寄存器字节,因为 TMP108 会存储指针寄存器值,直到下一次写入操作更改它为止。
摘要 — 可穿戴生物信号处理应用正在推动临床和消费应用的小型化、节能物联网解决方案取得重大进展。但是,只有通过节能的边缘处理执行数据处理和机器学习 (ML) 近传感器,才能向高密度多通道前端扩展。为了应对这些挑战,我们推出了 BioGAP,这是一种新颖、紧凑、模块化、轻量级 (6g) 的医疗级生物信号采集和处理平台,由 GAP9 提供支持,GAP9 是一款十核超低功耗 SoC,专为高效多精度(从 FP 到积极量化的整数)处理而设计,满足高级 ML 和 DSP 的要求。BioGAP 的外形尺寸为 16x21x14 mm3,由两个堆叠的 PCB 组成:集成 GAP9 SoC 的基板、支持无线蓝牙低功耗 (BLE) 的 SoC、电源管理电路和加速度计;以及一个包含用于 ExG 采集的模拟前端 (AFE) 的屏蔽。最后,该系统还包括一个可灵活放置的光电容积图 (PPG) PCB,尺寸为 9x7x3 mm 3 和一个可充电电池(ϕ 12x5 mm 2)。我们在基于稳态视觉诱发电位 (SSVEP) 的脑机接口 (BCI) 应用上演示了 BioGAP。由于 FFT 计算任务的效率为 16.7 Mflops/s/mW,无线带宽减少了 97%,我们在流式传输中实现了 3.6 µJ/样本,在板载处理模式下实现了 2.2 µJ/样本,功率预算仅为 18.2 mW,运行时间为 15 小时。关键词——可穿戴 EEG、可穿戴医疗保健、超低功耗设计、嵌入式系统。
1 产品概述................................................................................................................................................2 2 模块特点................................................................................................................................................3 3 电气特性................................................................................................................................................4 4 模块功能描述........................................................................................................................................4 5 应用原理图......................................................................................................................................5 6 模块管脚................................................................................................................................................6 6.1 模块管脚分布....................................................................................................................................6 6.2 模块管脚定义....................................................................................................................................7 7 模块尺寸................................................................................................................................................8 8 附加信息................................................................................................................................................10