Сегодня 30 мая 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Созданы «атомные» часы для смартфонов — скорость связи и точность навигации выйдут на новый уровень

На ежегодном мероприятии Annual IEEE International Electron Devices Meeting (71-м по счёту) представлено интересное и чрезвычайно перспективное решение — кремниевые часы с точностью, почти сравнимой с атомными. Разработка на порядки меньше и значительно энергоэффективнее современных атомных часов — вплоть до возможности установки в смартфоны, что позволит связи и навигации шагнуть далеко вперёд по скорости и точности.

 Источник изображения: Matthew Parker

Источник изображения: Matthew Parker

Устройство создали исследователи Университета Мичигана (University of Michigan). В своей основе это MEMS (микроэлектромеханическая система). Часы имеют размер меньше кубика сахара, что резко контрастирует с лабораторными атомными часами размером со шкаф. Разработка также выгодно выделяется на фоне современных электронных часов, например продукции компании SiTime. Новинка проще и работает на основе фундаментальных законов физики, а не за счёт изощрённых электронных схем.

Новые часы используют вибрации кремниевой пластины с пьезоэлектрической плёнкой — это генерирует базовый временной сигнал. Прорыв обеспечило легирование кремния фосфором, что сделало материал физически устойчивым к температурным изменениям и позволило электронике активно корректировать дрейф частоты.

Второй находкой стало использование встроенного датчика температуры. Электроника обнаруживает изменения и автоматически регулирует нагреватель, а также вносит коррекции в физические свойства кремниевой плёнки, электрически изменяя её жёсткость, что компенсирует внешние воздействия. В диапазоне температур от −40 °C до +85 °C частота практически не меняется. После 8 часов работы отклонение составляет всего 102 наносекунды, что при линейном масштабировании на неделю даёт дрейф чуть более 2 микросекунд. Это в 100 раз точнее существующих коммерческих MEMS-генераторов (например, от SiTime).

По сравнению с атомными часами разработка по точности уступает лучшим лабораторным моделям на несколько порядков, но сопоставима со стабильностью миниатюрных атомных часов, при этом занимая в десятки раз меньше места и потребляя в 10–20 раз меньше энергии. Атомные часы требуют серьёзной изоляции от окружающей среды и отличаются высоким энергопотреблением, что делает их непригодными для компактных устройств.

Разработка финансируется DARPA с целью создания часов, отклоняющихся не более чем на 1 мкс за неделю. Такие часы могут в корне изменить работу электроники там, где GPS недоступен: в космосе и под водой. Наконец, станет возможным устанавливать более точные часы в смартфоны, гарантируя повышение скорости передачи пакетов, что будет востребовано в будущем по мере роста скоростей передачи данных.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Деамериканизированный офисный пакет Euro-Office для европейских пользователей выйдет 9 июня 40 мин.
Microsoft выпустит суперприложение со всеми ИИ-сервисами Copilot сразу 5 ч.
YouTube представил ИИ-регулировку скорости воспроизведения для нудных подкастов и другие функции 5 ч.
Новая статья: Forza Horizon 6 — в Японию с ветерком. Рецензия 16 ч.
Microsoft проигнорировала баги Windows, а потом пригрозила уголовным делом исследователю за их публикацию 16 ч.
Открытое тестирование мрачного экшена Mistfall Hunter с нестандартной механикой эвакуации стартует 15 июня 17 ч.
OpenAI отправит на пенсию ИИ-модели GPT-4.5 и o3 до конца лета 17 ч.
«Как в оригинальной игре, но больше и лучше»: разработчики ремейка «Готики» рассказали об особенностях боевой системы 19 ч.
Gartner: большинство кастомных ИИ-моделей и проектов генеративного ИИ ожидает провал 20 ч.
Fable всё-таки не выйдет в 2026 году — в том числе из-за GTA VI 20 ч.
Acer представила умные очки AR Vision GR0 и G10 AI Glasses 38 мин.
Lightmatter представила лазерную сетевую карту Guide DR для CPO-платформ 2 ч.
Microchip представила RoT-контроллеры для постквантовой криптографии 2 ч.
Космические силы США заказали у SpaceX спутниковую систему обороны с поддержкой ИИ за $4,16 млрд 3 ч.
Meta готовится выпустить ИИ-кулон с голосовым управлением 3 ч.
Учёные создали генератор идеальной случайности — надёжной, как швейцарские часы 5 ч.
Хаос на земле и груды обожжённого металла: опубликованы фото руин стартового комплекса Blue Origin после взрыва 5 ч.
Nvidia, Microsoft и Arm раскрыли координаты анонса чипа N1X для Windows-ноутбуков — ждать осталось недолго 6 ч.
Чтобы построить к 2029 году работоспособный квантовый компьютер, IBM за пять лет потратит более $10 млрд 10 ч.
Тайваньские власти подозревают, что ИИ-чипы Nvidia попадали в Китай через Японию в обход санкций 10 ч.