MEDICAL 6 - ottobre 2014
X
Medical
maggiore flessibilità, l’utilizzo di DSP semi-programmabili
rischia di compromettere l’efficienza energetica.
Un approccio alternativo consiste nella realizzazione di
una piattaforma programmabile aperta di tipo application-
specific. Essa è progettata e ottimizzata per soddisfare le
necessità di elaborazione del segnale di un’applicazione
molto specifica (ad esempio l’elaborazione del segnale
audio negli apparecchi acustici), garantendo nel
contempo la flessibilità di programmazione propria di
un’architettura general purpose. Sebbene queste soluzioni
non siano energeticamente efficienti come le architetture
chiuse, tuttavia è possibile migliorare l’efficienza tramite
un progetto ottimizzato e la scelta della geometria più
adatta.
Scelta della geometria di processo
La dissipazione di potenza, le dimensioni del chip e le
prestazioni del sistema sono tutte influenzate dalla scelta
del nodo tecnologico. La richiesta di circuiti integrati più
compatti, veloci e affidabili con ridotti consumi di potenza
ha favorito lo sviluppo di geometrie ottimizzate. Anche
gli apparecchi acustici, sempre più sofisticati, si basano su
algoritmi di elaborazione che potenze di calcolo sempre
maggiori. La migrazione verso geometrie di processo più
ridotte può soddisfare queste richieste, rispettando al
contempo le severe limitazioni di consumo e di dimensioni
tipiche di queste applicazioni.
Esistono tuttavianumerosecomplicazioni di cui i progettisti
devono essere consapevoli. Innazitutto la complessità
della progettazione e della fabbricazione aumentano
significativamente dal passaggio da un nodo tecnologico
al successivo. Vi sono effetti che dipendono dal layout e
rigide linee guida che devono essere rispettate. Il numero
di vincoli aumenta con lo scalare delle dimensioni.
Secondariamente, si deve considerare l’investimento
finanziario necessario per la progettazione, la verifica, la
stesura del layout, la predisposizione del set di maschere e
gli strumenti di progetto. Questi costi aumentano in modo
vertiginoso man mano che si riducono le geometrie,
che possono quindi essere così utilizzate solamente per
applicazioni che richiedono volumi estremamente elevati.
Integrazione su chip
Un altro fattore critico è la scelta dei componenti
funzionali da integrare nel medesimo chip. Il grado di
flessibilità richiesto diventa il fattore decisivo nelle scelte
relative al partizionamento del progetto. Se diversi blocchi
funzionali vengono integrati su di un singolo substrato, la
possibità di cambiarli in modo indipendente viene meno
e, nel caso fosse richiesto l’apporto di modifiche, tutto il
chip dovrebbe essere riprogettato con evidente impatto
sui tempi e sui costi.
Processori standard per architetture multicore
Spinti dalla necessità di ridurre il consumo e incrementare
le prestazioni, molti progettisti si stanno orientando
Fig. 1 – Schema a blocchi funzionali del circuito integrato Ezairo 7110 di ON Semiconductor
