פיתוח חדש ביבמ: ממיר אותות אנלוגיים לדיגיטאליים ב- 100 גיגה-ביט לשניה

שבב מהיר של יבמ. תמונת יח"צ

חוקרים במעבדת המחקר של יבמ בציריך ובבית הספר הפוליטכני הפדראלי של לוזאן (EPFL) חושפים פיתוח חדש להמרת אותות אנלוגיים לדיגיטאליים ואותות תקשורת, המאפשר להאיץ את תקשורת האינטרנט לקצבים של עד 100 גיגה-ביט לשניה – כפליים מקצבי התקשורת המהירים ביותר הזמינים כיום בשוק. פרטים אודות המחקר החדש הוצגו בשבוע שעבר בוועידה הבינלאומית למעגלים במצב מוצק (ISSCC), שהתקיימה בסן- פרנסיסקו.

קצב הגידול השנתי של תעבורת נתונים ואגירת מידע מובנה ובלתי מובנה בכמויות גדולות, ביג דאטה, מוערך ב- 60%. חלק משמעותי מהגידול הזה מיוחס לנתונים המתקבלים מהעולם האמיתי, לרבות תמונות, אור, צליל ואפילו אותות רדיו הנקלטים מן החלל החיצון, כחלק ממאמץ המחקר המיועד לפענח את סוד המפץ הגדול, שהתחולל לפני 13 מיליארד שנים. כל המידע הזה הוא אנלוגי – והטיפול הממוחשב בו מחייב המרה לפורמט דיגיטאלי.

המרה מפורמט אנלוגי לדיגיטאלי מתבצעת באמצעות ממיר ADC המתרגם את האותות האנלוגיים לסדרה של "0" ו- "1". כך, למשל, חלק מקולן של מכוניות הנעות בכביש מהיר, עשוי להיות מיוצג על ידי הביטוי המתמטי “00100110001100100”.

הזינוק בכמויות הביג דאטה והופעת האינטרנט של החפצים, הוביל את החוקרים ביבמ לפיתוח כלי המרה יעילים בצריכת האנרגיה, מפורמט אנלוגי לדיגיטאלי, בדרך לעיבוד אותות אנלוגיים על גבי שבבים לוגיים.
רוב ממירי ה- ADC הזמינים כיום בשוק לא תוכננו על מנת לטפל ביישומי ביג דאטה המוכרים לנו כיום ואינם מסוגלים להתמודד עם כמויות הענק של הנתונים. החוקרים ביבמ הצליחו לתכנן ממיר חדש, הממנף תהליכי ייצור ועיבוד סטנדרטיים בעולם ה- CMOS, על מנת להציג את הממיר היעיל ביותר מסוגו ולפתוח במקביל אפשרות לניתוח אותות על גבי אותו שבב.

אב הטיפוס של השבב החדש מיוצר במפעל המיקרואלקטרוניקה של יבמ באיסט פישקיל, ניו יורק, בטכנולוגיית סיליקון על גבי מבודד ב- 32 ננומטר. השבב מבצע מיליארד פעולות המרה ממידע אנלוגי למידע דיגיטאלי בכל שניה, עושה שימוש בספק זרם של וולט בודד וצורך בפועל 3.1 מיקרו-וולט – אחד חלקי שלושים מצריכת הזרם של טלפון סלולארי במצב המתנה.

השבב החדש עשוי להיות זמין לשימוש מסחרי כבר ב- 2014.

{loadposition content-related}