Čip, který vydrží z jedné baterie fungovat roky

7. duben 2015

Přenosné přístroje musíme většinou poměrně často dobíjet z elektrické sítě. Firma Atmel ale vyrobila standardní procesor a mikrokontrolér, který má zlomek běžné současné spotřeby a je navíc schopen průběžně se dobíjet z energie lidského těla.

Firma Atmel se dlouhodobě zaměřuje na tzv. vnořenou elektroniku. To je segment výpočetní techniky, který potkáváme prakticky denně, ale přesto jej nevnímáme - odpovídající procesory a mikrokontroléry jsou umístěny prakticky ve všech “mimopočítačových” zařízeních, od kterých sice neočekáváme převratné výpočetní výkony, ale prakticky neustálou pohotovost a spolehlivou funkčnost při jednoduchých úkolech. Můžeme je najít v různých zařízeních domácí, spotřební nebo průmyslové elektroniky. Tato oblast se nyní přetváří pomocí různých evolučních změn v tzv. Internet věcí nebo v “chytrou domácnost”.

Firma Atmel nedávno ohlásila chystanou výrobu nových 32bitových mikroprocesorů a mikrokontrolérů s typovým označením (Smart) SAM L21, které mají oproti konkurenci asi třetinovou spotřebu. Tyto procesory obsahují standardní architekturu ARM, což je důležité pro vývojáře a zavedený styl programování (konkrétně jde o velmi progresivní, malý, úsporný a výkonný typ ARM Cortex-M0+).

ARM je název architektury procesorů, kterou už přes 30 let vyvíjí britská firma ARM Limited. Starší plný obchodní název této architektury zní Advanced RISC Machine. Tyto procesory byly vždy v mnoha směrech průkopnické a byly založeny na tzv. typu architektury RISC (Reduced Instruction Set Computing). Zkratka RISC označuje procesory s redukovanou instrukční sadou, jejíž podstata tkví v jednoduché a vysoce optimalizované sadě strojových instrukcí, kterou procesory vykonávají. V roce 2007 procesory typu ARM například pracovaly v 98 % všech prodaných mobilů. Procesory ARM je dnes možné najít ve všech odvětvích spotřební elektroniky, od tabletů, mobilních telefonů, multimediálních přehrávačů, přenosných herních konzolí, kalkulaček až po počítačové periferie, jako jsou například pevné disky nebo routery. Procesory ARM dnes v rámci licence vyrábějí desítky výrobců po celém světě a jejich doménou jsou hlavně jednoúčelová zařízení s tzv. vnořenými aplikacemi.

Novým procesorům bude stačit dobíjení z lidského těla
Procesory Atmel SAM L21 mají velmi malé energetické nároky

Procesory Atmel SAM L21 mají přitom velmi malé energetické nároky, čehož firma dosáhla pokročilou optimalizací energetického zásobování uvnitř čipu. Během aktivity vyžadují pouze 35 mikroampérů na jeden MHz pracovní frekvence (dnes běžné hodnoty se pohybují mezi 120-160 mikroampéry). V klidovém módu potřebují dokonce jen 200 nanoampérů. Z těchto čísel podle firmy plyne, že v klidovém módu vydrží stávající baterie mikrokontrolér zásobovat energií po dobu až 10 let. Díky nízkým energetickým nárokům přitom není vyloučeno, že pro dobíjení bude novým procesorům stačit v principu dobíjení z lidského těla - ať už půjde o lidské teplo nebo o lidmi rutinně vynakládanou mechanickou energii. Firma však zatím neprezentovala své výrobky s komerčně dostupným termoelektrickým nebo piezoelektrickým dobíjecím generátorem. Pouze demonstrovala funkčnost jednoduchého radiopřijímače, přičemž odpovídající čip byl dobíjen pomocí dotyků ruky na termopiezoelektrickém panelu.

Zdroje: Ars Technica, ExtremeTech, Daily Mail

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio