Сегодня 11 сентября 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 🔥
«Смешанные» отзывы в Steam не помешали тактическому шутеру Wardogs стать хитом продаж — более миллиона копий за первый день раннего доступа 2 мин.
ИИ ослабляет умственные способности человека и распространяется как вирус, установили учёные 10 мин.
OpenAI готова замедлить гонку разработки ИИ, если конкуренты сделают то же самое 3 ч.
Стартовал ранний доступ сетевого шутера Wardogs с инновационной экономикой — онлайн в Steam уже превысил 330 тысяч человек 12 ч.
ИИ упростил подачу жалоб — и граждане завалили обращениями госслужбы по всему миру 13 ч.
Nintendo отблагодарит американских игроков за отмену таможенных пошлин Трампа новой распродажей, но не возвратом средств 13 ч.
IBM и NASA выпустили ИИ-модель для изучения и освоения Луны 13 ч.
Не лучший в своём деле: критики вынесли вердикт Marvel’s Wolverine 14 ч.
Сага об уволенных со скандалом разработчиках GTA VI вышла на финишную прямую, и Rockstar настроена «решительно» 15 ч.
Apple раскрыла лимит для Apple Intelligence — без доплаты ряд функций будет временно отключаться 16 ч.
ЦОД как чип: Meta и Panmnesia предложили CXL-фабрику размером с целый дата-центр 9 мин.
Altera собирается вернуться на биржу спустя одиннадцать лет, как Intel увела её оттуда за $16,7 млрд 56 мин.
По норме прибыли китайская CXMT уже обошла ведущих мировых производителей памяти 2 ч.
Электрические аэротакси получили разрешение на испытательные полёты в Техасе 4 ч.
Новая статья: Обзор складного смартфона nubia Flip2: когда раскладушка – не роскошь 9 ч.
AMD выпустила шестиядерные Ryzen 5 7500 и Ryzen 5 5500F для бюджетных сборок на AM5 и AM4 12 ч.
Мышь Finalmouse Starlight X установила рекорд по скорости клика — она обогнала Logitech G Pro X2 Superstrike 13 ч.
Apple раскрыла, насколько выросла ёмкость батарей в iPhone 18 Pro и iPhone 18 Pro Max 13 ч.
Смартфон Trump Mobile T1 подорожал на $250 — в полтора раза 13 ч.
Nvidia представила универсальный контроллер на базе ИИ для обучения гуманоидных роботов широкому кругу задач 13 ч.