解释：IIT 突破如何帮助延长电子产品的使用寿命
为了提高小工具的效率和耐用性，需要对微芯片的各个组件进行优化设计，以最大限度地减少因电源波动或不稳定造成的损失。
孟买一家 Croma 电子产品大型商店中，平板电脑、笔记本电脑和电脑旁边展示着融资选择的广告（摄影师：Vivek Prakash/Bloomberg） 来自 IIT-Mandi 和 IIT-Jodhpur 的研究人员声称在延长手机和笔记本电脑等电子产品的寿命和性能方面取得了突破。我们解释了这一突破的意义。
突破是什么？
研究人员表示，尽管微芯片的性质发生了变化，但现代小工具中的电子电路仍在根据几十年前开发的概念进行设计。为了提高小工具的效率和耐用性，需要对微芯片的各个组件进行优化设计，以最大限度地减少因电源波动或不稳定造成的损失。
为此，研究人员提出了一种数学工具，可以准确分析这些损失并帮助提出更好的设计。
电源如何磨损设备？
当今的手机和计算机使用超大规模集成 (VLSI) 技术，其中可以在单个硅微芯片（例如微处理器和存储芯片）上嵌入十万个晶体管。此外，单个芯片同时具有数字和模拟组件。
这种微芯片由直流电源供电，通常来自内置电池。虽然这种电池的电压可能较低（手机中通常为 3.7 伏），但微芯片的某些部分甚至可以在更低的电压下工作。
晶体管可能小到 7 纳米（人类 DNA 链的宽度为 2.5 纳米），并且需要很小的电压才能工作。在这种情况下，即使是轻微的功率峰值和波动也会随着时间的推移显着降低微芯片的性能。电源的波动，称为电源噪声，是由多种因素引起的，在电子系统中被认为是不可避免的。
这项研究还有什么意义？
第一代计算机建于 1940 年代和 50 年代，使用真空管作为内存和处理的基本组件。这使得它们体积庞大且价格昂贵。在 60 年代初，真空管被晶体管取代，这是一项革命性的技术，使计算机更小、更便宜、更节能。
几年后，晶体管被集成电路或微芯片所取代，集成电路或微芯片在单个芯片上具有多个晶体管。最后，在 70 年代，引入了 VLSI 技术，这使得在单个硅芯片上集成数千个晶体管和其他元件成为可能。
从那时起，计算设备变得越来越快，因为晶体管的尺寸越来越小，而且可以将更多的晶体管嵌入到单个芯片中。这种趋势被称为“摩尔定律”，以英特尔联合创始人戈登摩尔的名字命名，他在 1965 年观察到微芯片上的晶体管密度每两年翻一番。
但这种进步似乎已经达到了极限，因为晶体管的尺寸已经缩小到几个纳米的宽度，而且很难再进一步缩小。在这种情况下，电子行业开始将重点从提高速度转移到提高芯片效率和降低功耗。
研究发表在哪里？
最近在电气和电子工程师协会 (IEEE) Open Journal of Circuits and Systems 上发表了题为“一种基于检查的方法来分析 N 端口电路中的确定性噪声”的研究。它由来自 IIT-Mandi 的 Hitesh Shrimali 和 Vijender Kumar Sharma 以及来自 IIT-Jodhpur 的 Jai Narayan Tripathi 撰写。该研究由电子和信息技术部 (MeitY) 资助。
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