Сегодня 29 января 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 🔥
Google превратила Chrome в ИИ-браузер — с автопилотом для веб-сёрфинга, Gemini в боковой панели и не только 22 мин.
«Средневековая Богемия ещё никогда не была такой красивой»: PS Store «засветил» подробности ремастера Kingdom Come: Deliverance для PS5 3 ч.
Google заплатит $135 млн за тайный сбор данных пользователей Android и больше не будет «шпионить» без спроса 5 ч.
Литовский маркетплейс рассекретил статуэтку по ремейку Assassin’s Creed IV: Black Flag — Ubisoft отреагировала мемом из GTA: San Andreas 5 ч.
Открытая игра без открытого мира: новые подробности амбициозного ролевого боевика Control Resonant от создателей Alan Wake 2 6 ч.
Microsoft улучшила бесшовный перенос приложений между Android и Windows 11 7 ч.
План «Б» для стареющего Linux: у сообщества появился план на случай ухода Линуса Торвальдса 7 ч.
Спустя почти год CD Projekt Red вернула карточную ролевую игру «Кровная вражда: Ведьмак. Истории» на iOS и Android 8 ч.
Google: хакеры до сих пор активно используют уже закрытую уязвимость WinRAR для взлома Windows 8 ч.
Настольный Microsoft Excel получил режим ИИ-агента — он сам заполняет таблицы, исправляет формулы и не только 8 ч.