近日，微電子所智能感知研發中心在低功耗智能感知平臺研發方面取得了多項突破性進展，成功研制了極低功耗處理器芯片。

　　智能感知平臺（結構如圖1所示）包括通用電阻、電容、磁阻式傳感器調理電路、低功耗處理器、低功耗廣域網通信模塊，可外掛目前主流的各種傳感器，完成感知層的數據分析、特征提取、數據壓縮和傳輸層的通信網絡協議以及應用層的應用程序，廣泛應用于工業自動化、便攜式設備、智能家居等領域。低功耗處理器作為智能感知平臺的核心器件，有著苛刻的功耗要求。

　　研發團隊在國家“863”項目、中科院“先導專項”、國家自然科學基金項目的支持下，將近/亞閾值技術應用于此類芯片，同時綜合采用智能電源/時鐘管理技術、超低漏電電路設計技術，成功研發出了極低功耗處理器芯片，功耗指標達到國際先進水平，與同類型芯片的對比結果如圖2所示。

　　近/亞閾值技術是近年來最前沿、最有效的極低功耗技術，能夠同時優化系統的動態功耗及靜態功耗（如圖3所示）。研發團隊多年來一直專注于該技術的研究，先后研發出近/亞閾值標準單元庫、近/亞閾值存儲器、以及支持數字系統的時序設計技術。通過綜合采用近閾值晶體管特性、工藝偏差分析、噪聲容限優化等前沿技術手段，這些IP庫能夠穩定工作在0.5V，動態功耗下降19倍，靜態功耗下降7倍。該芯片采用智能電源/時鐘管理技術，可支持多種工作模式，包括Active、Low Power Active、Idle、Standby、BackUp、Off等模式，以保證芯片在不同的應用場景下，都能夠用最簡單的邏輯、最低的能量消耗來完成。為降低待機模式的漏電功耗，該芯片采用了超低漏電存儲器、超低漏電邏輯設計等技術，并結合精細的電源及IO管理策略，使得最低模式的漏電功耗僅25nA，達到當前極低功耗處理器芯片的領先水平。

　　測試結果表明，該芯片的性能及功耗指標已達到國際先進水平,滿足工業計量、遠程控制、醫療電子、無線傳感等物聯網節點的應用需求，致力于為快速發展的物聯網市場提供業內最低功耗的智能感知平臺。

　　圖1 低功耗智能感知平臺框圖（左）與低功耗處理器芯片（右）

　　圖2 低功耗處理器性能功耗對比情況

　　圖3 低電壓技術的優勢(左)及本處理器的低電壓效果圖(右)