物联网芯片领域突破性进展
近日，有一篇由芯翼信息科技（上海）有限公司（以下简称“芯翼信息科技”）参与其中的大陆论文入选了isscc 2020，在业内获得了不少关注。据悉，该论文不仅在物联网芯片领域取得了重要的突破性进展，同时也是北京大学该年度唯一入选的论文。
“很荣幸能协助母校北京大学科研团队实现全球最前沿的物联网终端唤醒芯片核心技术突破性进展，后续会继续加强与北京大学的合作，同时结合该技术以及公司规模商用的nb-iot芯片，推动更多物联网细分应用的落地。”针对本次合作论文入选，芯翼信息科技创始人肖建宏博士在接受集微网记者采访时说道。
物联网芯片领域突破性进展 在集成电路领域，isscc（international solid-state circuits conference 国际固态电路峰会）一直被誉为“芯片奥林匹克”大会，其始于1953年，每年2月中旬在美国旧金山召开。能够入选isscc的论文都代表着当前全球顶尖水平，展现了芯片技术和产业的发展趋势。在长达近70年的会议历史中，中国大陆被录用的论文仅有48篇。
众所周知，物联网市场的快速发展对于芯片提出了苛刻的低功耗要求。目前，降低物联网芯片功耗的主要研究方向是基于周期性工作模式的专用型唤醒芯片（例如：专用语音识别唤醒芯片），通过让芯片处于周期性的“休眠-唤醒”的切换状态，来实现降低功耗的目的；然而，物联网节点通常工作在“随机稀疏事件”场景下，为了避免丢失随时可能发生的事件，通常需要“休眠-唤醒”的频率远高于事件的真实发生率，从而导致了严重的功耗浪费。
北京大学黄如院士-叶乐副教授课题组在国际上首次提出了多级流水异步事件驱动型芯片架构，将传统的周期性工作模式转变为异步事件驱动型工作模式，显著降低了物联网节点在“随机稀疏事件”场景下的功耗。课题组同时提出了时域屏蔽型阈值交叉模数转换器level-crossingadc（lc-adc）技术，解决了“噪声误触发导致功能错误和功耗上升”这一传统lc-adc所固有的难题；并设计了基于时域脉冲信号处理技术的多功能信号特征判决器电路，通过离线或在线软件定义的方式实现了对幅度、斜率、时间间隔、波峰、波谷等信号特征的组合判决，满足了物联网唤醒芯片对通用性的需求；此外，该芯片无时钟信号和时钟网络，去除了芯片在待机状态下的主要功耗来源。
基于上述创新技术，课题组研制了一颗极低功耗的无时钟物联网通用唤醒芯片，平均功耗仅为57纳瓦，比当前国际同类工作的最好水平提升了30倍。该芯片演示了心率异常预警、心电t波异常预警、癫痫预警、语音关键词包络唤醒等典型物联网应用场景，芯片与微控制器mcu芯片等高性能模块配合，可以在保证极低功耗的前提下实现更多复杂的物联网唤醒功能。该工作首次提出的异步流水线事件驱动型架构，为极低功耗物联网芯片领域的研究提供了一种突破现有功耗瓶颈的研究思路和解决路径。
未来aiot产品化商用前景巨大 在此次合作中，芯翼信息科技作为一家成立仅3年的半导体初创企业，表现非常亮眼。其为上述技术成果的成功落地和未来商业化转化，提供了丰富的市场化需求导入、产业化技术思路以及未来的产业化应用平台，并最终联合促成了成果在isscc 2020上的重磅推出。
芯翼信息科技市场市场总监陈正磊在接受集微网采访时表示，“在中国能够入选 isscc 论文的初创企业非常罕有，因此这也是对我们公司技术研发能力的极大认可。”
据集微网了解，芯翼信息科技于2017年3月在上海张江注册成立，专注于物联网通讯芯片（nb-iot）的研发和销售。公司创始人及核心团队来自于美国博通、高通、英特尔、迈凌等全球知名芯片和通信公司，毕业于ucla、tamu、ut dallas、umn、北大、清华、浙大、东南等海内外知名高校。目前，公司在上海、南京、香港、深圳、硅谷等地均设立了研发中心和支持中心。
不难看出，虽然芯翼信息科技还是一家初创企业，但基于创始人及其团队在产业中拥有的丰富技术经验积累，才得以和北京大学等科研院校合作，共同在物联网芯片领域取得重要的突破性进展。
陈正磊进一步强调，随着这项技术成果的成功落地，未来对于超低功耗的物联网应用将是一个颠覆性的创新。不仅将改变现在以及过去的物联网终端省电的工作方式，同时也将实现兼顾超低功耗和无时延损失的实时监控类物联网应用需求。
“我们正致力于将此次技术成果逐步转化为可商用的芯片产品，未来在合适的时候，我们会推出一颗具有突破性意义的芯片产品，相信会为整个物联网产业的发展带来革命性的突破。”陈正磊最后说道。
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众所周知，物联网市场的快速发展对于芯片提出了苛刻的低功耗要求。目前，降低物联网芯片功耗的主要研究方向是基于周期性工作模式的专用型唤醒芯片（例如：专用语音识别唤醒芯片），通过让芯片处于周期性的“休眠-唤醒”的切换状态，来实现降低功耗的目的；然而，物联网节点通常工作在“随机稀疏事件”场景下，为了避免丢失随时可能发生的事件，通常需要“休眠-唤醒”的频率远高于事件的真实发生率，从而导致了严重的功耗浪费。
北京大学黄如院士-叶乐副教授课题组在国际上首次提出了多级流水异步事件驱动型芯片架构，将传统的周期性工作模式转变为异步事件驱动型工作模式，显著降低了物联网节点在“随机稀疏事件”场景下的功耗。课题组同时提出了时域屏蔽型阈值交叉模数转换器level-crossingadc（lc-adc）技术，解决了“噪声误触发导致功能错误和功耗上升”这一传统lc-adc所固有的难题；并设计了基于时域脉冲信号处理技术的多功能信号特征判决器电路，通过离线或在线软件定义的方式实现了对幅度、斜率、时间间隔、波峰、波谷等信号特征的组合判决，满足了物联网唤醒芯片对通用性的需求；此外，该芯片无时钟信号和时钟网络，去除了芯片在待机状态下的主要功耗来源。
基于上述创新技术，课题组研制了一颗极低功耗的无时钟物联网通用唤醒芯片，平均功耗仅为57纳瓦，比当前国际同类工作的最好水平提升了30倍。该芯片演示了心率异常预警、心电t波异常预警、癫痫预警、语音关键词包络唤醒等典型物联网应用场景，芯片与微控制器mcu芯片等高性能模块配合，可以在保证极低功耗的前提下实现更多复杂的物联网唤醒功能。该工作首次提出的异步流水线事件驱动型架构，为极低功耗物联网芯片领域的研究提供了一种突破现有功耗瓶颈的研究思路和解决路径。
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不难看出，虽然芯翼信息科技还是一家初创企业，但基于创始人及其团队在产业中拥有的丰富技术经验积累，才得以和北京大学等科研院校合作，共同在物联网芯片领域取得重要的突破性进展。
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