利用SureCore的超低功耗內存實現下一代智能可穿戴設備

隨著可穿戴電子產品和耳機市場的急劇增長，芯片架構師們試圖為其增加更多的功能或“智能”，以創(chuàng)造產品的差異化。這些額外的智能意味著設計人員需要向芯片添加更多的嵌入式存儲器，從而導致功耗需求增加。在某些設計中，這些存儲器的功耗需求甚至可占設備總功率的 50%。對于受限于外形尺寸的電池供電的產品來說，這給設計團隊創(chuàng)造可行產品帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

“這就是我們的 EverOn 超低功耗存儲器讓這些設計變得可行的地方，因為它們需要的功耗比標準‘現成’的存儲器低 50%”，sureCore 的首席執(zhí)行官保羅.威爾斯(Paul Wells )解釋說---sureCore是一個超低功耗嵌入式存儲器方面的專家。“設計人員認為，額外功能的功耗是對下一代設備的真正制約，因此，我們正在為智能手表、健身追蹤器和耳機等簽署多項許可協議。我們的 SRAM IP 在“先進工藝代工廠”中經過硅驗證，使客戶能夠最大限度地減少功率需求的增加并加快上市時間”。

利用低電壓來降低運行功率的設計方法，正變得越來越普遍。這是根據程序處理的需求，動態(tài)地降低工作電壓來實現的。標準邏輯單元經過精心的設計，可以在很寬的電壓范圍內工作，通常接近閾值電壓。然而，現成的 SRAM IP 只能在工藝標稱電壓附近運行。如果將兩者集成在同一芯片上，就意味著有兩個不同的電源軌和電平轉換電路，為了給存儲器和用來處理不同電壓域之間信號交叉的電路提供更高的電壓，這會產生很大的功耗。 這無疑增加了設計及其驗證的復雜性，同時也增加了芯片的面積。

 

然而，EverOn  SRAM IP 正是專門為這種類型的系統設計的。在這些系統中，電壓經過調整以節(jié)省功耗---從工藝標稱工作電壓一直到維持電壓(retention voltage)，有效地規(guī)定了可能的最低工作電壓。在領先的 40 納米工藝技術中，這意味著從 1.21V 降至 0.6V，無需任何額外的電路。因此，可以根據操作的性能要求，動態(tài)地上下調整芯片的電壓以節(jié)省功耗。例如，這可能是從高性能模式到低性能模式，甚至是等待喚醒事件的監(jiān)控狀態(tài)，這使得芯片設計變得更簡單。相比之下，調整傳統內存的芯片電壓要復雜得多，雖然邏輯部分很容易下降，但內存電壓仍需要保持在一個較高的工作電壓上。

 

現成的 SRAM IP 優(yōu)化通常追求高密度或者高速度，而不是對功率進行優(yōu)化。然而如上所述，這對可變電壓、功率優(yōu)化系統的集成提出了挑戰(zhàn)。EverOn  通過使用sureCore 獲得專利的SMART-Assist  電路來實現工作電壓的靈活性，該電路是IP 的一部分，從而大大簡化了集成和驗證要求。因此，與傳統方法相比，這種方法是架構師實現高達 50% 節(jié)能的有效策略。

 

“能夠簡單地、動態(tài)地降低芯片電壓是節(jié)能的關鍵” ，sureCore 的 首席技術官托尼.斯坦斯菲爾德(Tony Stansfield )解釋說，“因為功率與電壓的平方成正比。例如，如果電壓從 0.9V 降到 0.6V，約減少一半的功耗。在電池供電的設備中，低功耗至關重要，因此在具有大量內存的設計中，這種節(jié)省量是有重要意義的。讓設備“更智能”是一種持續(xù)的驅動，然而更智能就意味著增加內存量，所以這些內存的功耗必須是精確設計的，才能使功率預算和電池容量計算正常工作。EverOn 超低功耗內存使下一代智能的電池供電設備變得可能”。

sureCore  --當低功耗至上時

sureCore 是超低功耗嵌入式存儲器專家，是低功耗創(chuàng)新者，通過一系列超低功耗存儲器設計服務和標準 IP 產品組合，使 IC 設計社區(qū)能夠滿足激進的功耗預算。sureCore 的低功耗工程方法和設計流程通過全面的產品和設計服務組合滿足最嚴格的內存要求，為客戶創(chuàng)造明顯的市場差異化。該公司的低功耗產品線包括一系列近閾值、經過硅驗證、獨立于工藝的 SRAM IP。