Сейчас разработчики микросхем стараются впихнуть как можно больше функций прямо в один чип. Это упрощает сборку устройства, экономит место и энергию, но при этом не снижает производительность. Вот вам 4 свежих примера таких устройств, используемых в космосе, медицине и прочих сферах.
1. Космос: Чипы, которые не боятся радиации (Renesas для миссии Artemis II)
Где используется: В космическом корабле «Орион» и ракете SLS для миссии NASA Artemis II(облёт Луны).
В чем проблема: В космосе обычные чипы быстро ломаются из-за радиации и дикого перепада температур.
Что сделали: Компания Renesas разработала радиационно-стойкие микросхемы. Они стоят в системе управления (авионике), распределении питания и бортовых компьютерах.
Техническая часть: Эти чипы соответствуют стандарту MIL-PRF-38535 Class V/Q. Это военный стандарт для сверхнадежных систем, где каждая микросхема проходит жесткий контроль. Они годами будут работать предсказуемо в суровых условиях космоса.
2. Медицина: Чип, который видит сквозь дым и кровь (Omnivision OVMed OH0131)
Где используется: В эндоскопической системе визуализации Prevoyance от ATL Medical (минимально инвазивные операции).
В чем проблема: При внутренней съемке хирург видит блики от жидкостей, дым от прижигания тканей и плохое освещение. Обычные камеры с этим не справляются.
Что сделали: Создали процессор обработки изображений (ISP) OH0131, который специально заточен под медицинские задачи.
Техническая часть:
- Он в реальном времени убирает шумы, выравнивает яркость и контрастность, компенсирует блики и дым.
- У него очень низкая задержка (low-latency) – изображение передается без рывков и задержек, что критично для операций.
- Он работает напрямую с крошечными эндоскопическими датчиками, расположенными на конце зонда («chip-on-tip»).
3. Аудиотехника: Крошечные динамики для наушников (Earweiss + USound)
Где используется: В умных наушниках и слуховых аппаратах нового поколения.
В чем проблема: Традиционные динамики большие, жрут много батареи и их сложно сделать миниатюрными и одинаковыми.
Что сделали: Внедрили MEMS-динамики (MEMS – микроэлектромеханические системы). Они изготавливаются по той же технологии, что и микросхемы, а не на традиционной сборочной линии.
Техническая часть:
- Меньший размер – их проще впихнуть в крошечный корпус наушника.
- Меньшее потребление энергии – батарейки хватает дольше.
- Предсказуемое качество – поскольку производят их автоматически, как чипы, все динамики получаются идентичными (в отличие от обычных, где бывает разброс).
4. Безопасность: Умный бейдж с двумя мозгами (Nordic nRF54L15)
Где используется: Умный бейдж Inkcard-A1 от Holviot – обычная на вид ID-карта, которая сама общается по радио.
В чем проблема: Бейдж должен одновременно показывать картинку на экране, общаться по беспроводной сети, управлять доступом и работать от крошечной батарейки. Если смешать все задачи в одном процессоре, будут зависания.
Что сделали: Использовали SoC nRF54L15 с двумя ядрами:
- Arm Cortex-M33 – главный мозг для общих задач.
- RISC-V сопроцессор – берет на себя срочные задачи (связь, управление периферией), чтобы они не отвлекали главный процессор.
Техническая часть:
- Память: 1.5 МБ flash (для программы и данных) и 256 КБ оперативной памяти.
- Экономичный 2.4 ГГц радио (как у Bluetooth).
- Работает от батарейки 180 мАч, при этом обновляет данные за секунды.
Заключение
Раньше производительность требовала много отдельных чипов и сложной схемотехники. Теперь всё это впихивают прямо в один или два маленьких чипа, которые сами работают на «передовой» – прямо в датчике, наушнике, бейдже или космическом корабле.
Ссылка на первоисточник: https://www.allaboutcircuits.com/news/design-wins-roundup-from-real-time-medical-imaging-to-artemis-2/
Вас также могут заинтересовать: