Инженеры caltech создали микросхемы, восстанавливающие работу после повреждений

Команде инженеров из Калифорнийского технологического университета удалось создать методику создания микросхем, самостоятельно восстанавливающих работоспособность при повреждении. Практическая реализация результата была показана на схеме усилителя, но сам метод достаточно универсальный.

В опыте участок цепи микросхемы разрушался импульсом лазера. Резервные микроэлементы были задействованы фактически сразу же. Формировалась новая логическая цепь (обходной путь), и микросхема возобновляла обычную работу менее чем через секунду.

Снимок схемы самостоятельно восстанавливающегося усилителя до и по окончании повреждения лазером
(фото: Steven M. Bowers et al.)

«Мы практически взорвали лазером часть микросхемы. Кое-какие транзисторы испарилась, но чип восстановился до практически совершенной производительности» – обрисовывает опыт доктор наук кафедры электротехники Али Айимири (Ali Hajimiri).

При скромных габаритах на «регенерирующем» усилителе удалось разместить бессчётные датчики. Они осуществляют контроль температуру, напряжение и силу тока. Информация от датчиков обрабатывается модулем ASIC (application-specific integrated-circuit), расположенном на том же чипе и делающем функцию контроллера. Именно он отслеживает нарушения в работе микросхемы и пробует задействовать резервные цепи по мере необходимости.

Контроллер не делает кроме того поверхностную диагностику обслуживаемой схемы. Образно говоря, ему совсем всё равняется, какие конкретно из многих тысяч транзисторов или других элементов были повреждены. Для восстановления функциональности чипа ASIC не применяет сложных методов. Он только отслеживает резкие трансформации в работе, а после этого пробует скомпенсировать их. Способом ошибок и проб ему удаётся вернуть микросхему в рабочее состояние без вмешательства извне и «понимания» подробностей аварийной обстановке.

Сравнительный анализ двадцати чипов с контроллером и без него продемонстрировал, что кроме того при простой работе ASIC сокращает разброс параметров, делает микросхемы более правильными и помехозащищёнными. Потребляемая мощность наряду с этим возрастает в среднем на 50%.

Случайное видео:


Интересные записи: