Инновационный чип придаёт больше точности умным часам и браслетам

Фото из открытых источников

Корейскими разработчиками создан первый в мире полупроводниковый чип SAR ADC, базирующийся на схеме «временного перемежения и формирования шума». Он способен одновременно отслеживать сразу несколько биосигналов через электрокардиограммы и электромиограммы и стал основой для нового стандарта для носимой электроники.

Команде из Тэгуского института науки и технологий удалось решить проблему, долго тормозившую прогресс: в одном чипе они совместили сверхвысокое входное сопротивление, позволяющее сигналу не теряться даже при слабом контакте с кожей, широкий входной диапазон, защищающий от искажений при активных движениях, и сверхмалое энергопотребление, позволяющее устройству функционировать долго. Раньше совместить всё это не удавалось.

Ключевым решением стало применение новой архитектуры «временного перемежения третьего порядка с формированием шума» в SAR ADC. Суть идеи в том, что большие и энергоемкие блоки схемы используют сразу несколько каналов, а отдельно для каждого канала размещают только минимально востребованные фрагменты — матрицы остаточных конденсаторов. Это заметно уменьшило площадь схемы и снизило энергопотребление, а чип стал по‑настоящему компактным и экономичным.

Усилить эффективность помогли собственные методики проектирования команды. Технология CAIB снижает расход энергии через предварительную установку уровней напряжения до начала измерений, а TD‑CLA компенсирует искажения сигнала. Так исследователям удалось достичь лучших в мире показателей для аналогичных устройств.

Технологию считают особо перспективной для устройств на основе сухих и бесконтактных электродов, которые будут применяться в цифровых медицинских платформах нового поколения, что станут осуществлять длительный и точный мониторинг многих биосигналов.

Результаты работы были представлены авторами на специализированном симпозиуме VLSI 2026 в Гонолулу. Чип, по мнению исследователей, в недалёком будущем будет использован в цифровых медицинских приборах и высокоточном оборудовании широкого спектра — везде, где критично важны надёжность, компактность и продолжительность автономной работы.