Сегодня 29 июля 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 🔥
Цена свободы: жизнь после Xbox обернулась для разработчиков Psychonauts и Brutal Legend увольнением четверти сотрудников 16 мин.
Путешествия во времени, враги беспрецедентной мощи и ещё более хардкорный режим: раскрыта дата выхода сюжетного дополнения Hell Rising к Nioh 3 11 ч.
Анонсирован фэнтезийный роглайт-экшен Guns & Dragons, где смешались магия и технологии 12 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой Halo: Campaign Evolved и беты мультиплеера Gears of War: E-Day 13 ч.
«Лучший месяц за долгое время»: Sony порадовала подписчиков анонсом августовских игр для PS Plus 13 ч.
AMD выпустила драйвер с поддержкой новой видеокарты Radeon RX 9050, а также беты Gears of War: E-Day 14 ч.
Веб-версия WhatsApp получила голосовые и видеозвонки со сквозным шифрованием и много других улучшений 14 ч.
Ремейк Resident Evil 2 стал самой продаваемой игрой в истории серии, обогнав Resident Evil 5 14 ч.
Поиск в Google Play начнёт понимать речь на русском и ещё двух десятках языков 15 ч.
Perplexity Personal Computer научился превращать ПК на Windows в автономного ИИ-агента 15 ч.
Google заставила инвесторов Уолл-стрит усомниться в перспективах всей отрасли ИИ 39 мин.
Apple поставила точку в слухах о принудительном ограничении функций iPhone, купленных в рассрочку 3 ч.
Даже утроившись до $55 млрд, квартальная выручка SK hynix оказалась ниже прогноза 5 ч.
Новая статья: Обзор игрового QD-OLED-монитора ASUS ROG Strix OLED XG27AQDMES: самый доступный в линейке 10 ч.
Apple выпустит умный домашний экран HomePad с глубокой интеграцией Siri AI уже в октябре, если слухи верны 10 ч.
TCL выпустила игровые мониторы на WOLED четвёртого поколения с разрешением до 4K и частотой до 480 Гц 10 ч.
Dell выпустила игровой 27-дюймовый монитор Alienware AW2726DL с 1440p и 280 Гц за $300 11 ч.
Sapphire представила Radeon RX 9050 Pulse с заводским разгоном 12 ч.
Тайваньские власти заподозрили сотрудника Nvidia в попытке вывезти ИИ-чипы в Китай 13 ч.
Noctua теперь можно напечатать дома: Prusa выпустила PETG-пластик в фирменных бежево-коричневых цветах 13 ч.