Технології майбутнього. У Південній Кореї створили надкомпактний чип для ШІ та 6G

Дослідницька група під керівництвом професора Хіін Юн з кафедри електротехніки Університету науки і технологій Ульсана (UNIST, Південна Корея) представила ультракомпактний гібридний стабілізатор напруги з малим падінням (LDO), який може стати основою для мікрочипів наступного покоління — зокрема для систем штучного інтелекту та мереж 6G.

Новий стабілізатор поєднує переваги аналогових і цифрових схем, забезпечуючи стабільну подачу живлення навіть під час різких змін споживання струму — наприклад, під час запуску ресурсоємних застосунків — і водночас ефективно фільтрує електричний шум. Завдяки цьому він здатний значно підвищити енергоефективність та продуктивність сучасних систем-на-кристалі (SoC), які використовуються в пристроях зі штучним інтелектом, обчислювальних модулях і телекомунікаційних технологіях нового покоління.

Ключем до успіху розробки стала комбінація передової технології цифро-аналогового перетворення (D2A-TF) і локального генератора заземлення (LGG). Разом вони забезпечують надзвичайно стабільну напругу та ефективне придушення шумів. Під час випробувань при коливаннях струму 99 мА вдалося підтримувати пульсацію напруги лише на рівні 54 мілівольти, а час відновлення становив 667 наносекунд. Також стабілізатор досяг показника придушення шумів (PSRR) -53,7 дБ на частоті 10 кілогерців при навантаженні 100 мА — це означає, що він ефективно блокує більшість перешкод.

Ще однією перевагою є мініатюрність: площа мікросхеми становить лише 0,032 мм² при виготовленні за 28-нанометровою КМОП-технологією. Відсутність громіздких зовнішніх конденсаторів дозволяє використовувати її в надкомпактних пристроях, де кожен міліметр площі критично важливий.

За словами провідного інженера Чанміна Ана, нова архітектура усуває основну проблему попередніх гібридних стабілізаторів — необхідність у великих конденсаторах, — що робить її значно ефективнішою. Загальна продуктивність пристрою, виражена у комплексному показнику якості (FoM), становить 0,029 пікосекунди — це новий світовий рекорд.

Професор Юн підкреслив, що ця технологія стане базовим елементом енергоефективних мікросхем для штучного інтелекту, 6G-комунікацій та інших високопродуктивних застосунків.