Сегодня 21 октября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Критические уязвимости PHP поставили под угрозу более 40 % сайтов в интернете 27 мин.
Dark Souls и BioShock всё ещё в моде: наполеоновский боевик Valor Mortis от авторов Ghostrunner окупился за неделю 2 ч.
Авторы ремастера The Wolf Among Us представили обновлённый «волчий» облик главного героя и особое предложение для владельцев оригинала 2 ч.
Google представила TorchTPU — средство для работы с PyTorch на TPU 4 ч.
«Труконф» представил TrueConf Cluster — отказоустойчивое решение для систем коммуникаций и совместной работы 4 ч.
ChatGPT научился прятать переписки от посторонних — чаты теперь можно закрыть PIN-кодом или Face ID 5 ч.
ИИ-агенты OpenAI дважды за октябрь обошли систему, которая должна контролировать их поведение 5 ч.
Dying Light: The Beast не получит новых крупных обновлений, потому что это «законченная» игра — фанаты хотят слишком много 5 ч.
«Яндекс» восстановил часть функций «Диска» и других сервисов «Яндекс 360» 6 ч.
Романы, обустройство замка, исследование океана: разработчики Crimson Desert показали, чем заняться в дополнении Charting the Unknown 7 ч.
В России установили почти 6000 базовых станций 5G — это менее 1 % от всех станций 2 мин.
Компромиссы за $1999: первые обзоры рассказали, чем хорош и плох складной iPhone Duo 14 мин.
На Луне вот-вот появится почти обычный суперкомпьютер на колёсах — он будет запускать ИИ и обрабатывать данные прямо на месте 51 мин.
Власти России собираются упростить импорт IT-оборудования для ЦОД 2 ч.
ICANN тестирует решение для доступа правоохранительных органов к закрытым данным WHOIS 4 ч.
Две буквы — и робот направил нож на человека: учёные показали опасность взлома ИИ 5 ч.
Не только ноутбуки и смартфоны: Минпромторг готовит техсбор на маршрутизаторы и другое телекомоборудование 5 ч.
Samsung и SK hynix собрались выпускать более современную NAND в Китае — без нарушения санкций США 6 ч.
Мегафабрика Terafab Илона Маска начнёт серийно выпускать чипы в 2028 году — но это не точно, признал сам Маск 6 ч.
Самый маленький в мире монитор активности мозга создали в Китае — он весит 1 грамм и работает без проводов 7 ч.