
絕對(duì)的神話,可自行恢復(fù)的 IC 技術(shù)!
發(fā)布時(shí)間:2015-03-15 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】時(shí)至當(dāng)下,很多集成電路都因?yàn)閭€(gè)別的錯(cuò)誤而癱瘓。加州理大學(xué)的工程師希望,讓電路像人類免疫系統(tǒng)一樣,具備自我修復(fù)的能力??焖賹?duì)受到的攻擊進(jìn)行反應(yīng),保持整體功能不受影響。他們?cè)O(shè)計(jì)的功率放大器含有眾多傳感器,分別監(jiān)視溫度、電壓、功率和電流。
加州理工大學(xué)的工程師使用激光對(duì)芯片進(jìn)行打擊。芯片可以在晶體管遭受完全破壞后恢復(fù)過來。下面這個(gè)圖片由掃描電子顯微鏡拍攝。

芯片毀壞實(shí)驗(yàn)
加州理工大學(xué)(Caltech)開發(fā)了一種可以自我修復(fù)的芯片。研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員為高速集成電路實(shí)驗(yàn)室的工程師,他們用微型功率放大器(power amplifier)展示自愈技術(shù)。這個(gè)放大器特別的小。實(shí)際上,芯片內(nèi)所有必要的部件加起來,都只有一枚硬幣那么大。實(shí)驗(yàn)室里最驚心動(dòng)魄的工作是摧毀,工程師用激光轟擊芯片多次,摧毀不同的部分,然后觀察到芯片到芯片能在一秒鐘內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)工作。
大學(xué)的教授Ali Hajimiri說:“當(dāng)首次觀察到它受到打擊、然后自行恢復(fù)的時(shí)候,我們都覺得簡(jiǎn)直不可思議!我似乎看到了集成電路的進(jìn)化方向。我們損毀了放大器的一半,并弄壞了很多部件,比如晶體管,可是它居然能夠自行恢復(fù)有效運(yùn)行。”
時(shí)至當(dāng)下,很多集成電路都因?yàn)閭€(gè)別的錯(cuò)誤而癱瘓。加州理大學(xué)的工程師希望,讓電路像人類免疫系統(tǒng)一樣,具備自我修復(fù)的能力??焖賹?duì)受到的攻擊進(jìn)行反應(yīng),保持整體功能不受影響。他們?cè)O(shè)計(jì)的功率放大器含有眾多傳感器,分別監(jiān)視溫度、電壓、功率和電流。這些信息將傳入定制的特別應(yīng)用集成電路中(ASIC)。ASIC相當(dāng)于芯片的大腦,它評(píng)估放大器的整體性能,并決定是否需要對(duì)系統(tǒng)執(zhí)行器調(diào)整。
芯片的大腦并不基于邏輯運(yùn)行,傳感器的整體回饋才是決策的依據(jù)。實(shí)驗(yàn)室的Steven Bowers解釋到:“你告訴芯片你想要的結(jié)果,然后讓它去決定如何產(chǎn)生這結(jié)果。芯片中那些數(shù)量超過100,000的晶體管,才是最棘手的部分。我們不知道哪里會(huì)出錯(cuò),不過我們也沒必要事無巨細(xì)的去搞清楚。我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng),有能力讓所有的執(zhí)行器達(dá)到最佳狀態(tài),無需外接干預(yù)。”
Kaushik指出,自我修復(fù)主要為了應(yīng)對(duì)四個(gè)問題。第一,生產(chǎn)中的變量,第二,長(zhǎng)期的老化問題,第三,短期劇烈環(huán)境變化,最后,偶然事故的發(fā)生。
信息在微芯片中傳遞的通道有數(shù)千條,但是由于每一條都是專用的,所以單一通道故障會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)失效。每一個(gè)芯片都含有超過10萬個(gè)晶體管,它們并非同時(shí)工作。研究人員使用激光束破壞了大量的晶體管,然后讓系統(tǒng)進(jìn)行重新校準(zhǔn),只要損壞部分沒有獲得任何的數(shù)據(jù)緩存,芯片就能夠找到替換路線并且繼續(xù)工作。在每個(gè)芯片上特定用途集成電路(ASIC)處理器的幫助下,這種系統(tǒng)能夠了解哪條路線受損并且進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。如果傳統(tǒng)的微芯片可以與電路相提并論的話,那么這項(xiàng)新技術(shù)更類似于人類大腦。如果一條路線變得不可用,大腦就會(huì)發(fā)現(xiàn)新的方式來繼續(xù)傳遞信息。當(dāng)然也有可能給系統(tǒng)帶來它無法恢復(fù)的災(zāi)難性損害,但是擁有超過10萬種傳輸方式,這些微芯片能夠變得非常耐用。
其實(shí)我們可以看到這種自我修復(fù)的芯片在機(jī)器進(jìn)化的過程中是一種非常吸引人的進(jìn)步,但是它們確實(shí)缺少真正生物所具備的一種重要特征:隨著時(shí)間再生的能力。雖然加州理工學(xué)院的這種微芯片能夠承受重大損傷并且找到解決的方法,但是激光灼燒的截面在數(shù)年以后仍然是被灼燒后的狀態(tài)。事實(shí)上微芯片尚不能完全完全類似于活體生物,但是這種事實(shí)不會(huì)減少這項(xiàng)發(fā)明的新穎性或者它的潛在用途。
特別推薦
- 破局PMIC定制困境:無代碼方案加速產(chǎn)品落地
- 線繞電阻與碳膜電阻技術(shù)對(duì)比及選型指南
- 超越毫秒級(jí)響應(yīng)!全局快門圖像傳感器如何驅(qū)動(dòng)視覺系統(tǒng)效能躍升
- 立體視覺的“超感進(jìn)化”:軟硬件協(xié)同突破機(jī)器人感知極限
- 線繞電阻與金屬膜電阻技術(shù)對(duì)比及選型指南
- MOSFET技術(shù)解析:定義、原理與選型策略
- 光敏電阻從原理到國產(chǎn)替代的全面透視與選型指南
技術(shù)文章更多>>
- 如何通過 LLC 串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器優(yōu)化LLC-SRC設(shè)計(jì)?
- 科技自立自強(qiáng) 筑牢強(qiáng)國之基——金天國際全球首發(fā)雪蓮養(yǎng)護(hù)貼活力型引領(lǐng)生命養(yǎng)護(hù)革命
- 滑動(dòng)分壓器的技術(shù)解析與選型指南
- 水泥電阻技術(shù)深度解析:選型指南與成本對(duì)比
- 智能終端的進(jìn)化論:邊緣AI突破能耗與安全隱私的雙重困局
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
LED保護(hù)元件
LED背光
LED調(diào)光
LED模擬調(diào)光
LED驅(qū)動(dòng)
LED驅(qū)動(dòng)IC
LED驅(qū)動(dòng)模塊
LED散熱
LED數(shù)碼管
LED數(shù)字調(diào)光
LED顯示
LED顯示屏
LED照明
LED照明設(shè)計(jì)
Lightning
Linear
Litepoint
Littelfuse
LTC
LTE
LTE功放
LTE基帶
Marvell
Maxim
MCU
MediaTek
MEMS
MEMS傳感器
MEMS麥克風(fēng)
MEMS振蕩器