{"id":16166,"date":"2022-03-31T02:00:52","date_gmt":"2022-03-31T02:00:52","guid":{"rendered":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=16166"},"modified":"2022-03-31T02:00:52","modified_gmt":"2022-03-31T02:00:52","slug":"el-proyecto-3d-muse-crea-interfaces-de-sensores-inteligentes-tridimensionales-que-mejoran-las-interacciones-de-los-dispositivos-iot","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=16166","title":{"rendered":"El proyecto 3D-Muse crea interfaces de sensores inteligentes tridimensionales que mejoran las interacciones de los dispositivos IoT"},"content":{"rendered":"
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A medida que el IoT va creciendo y evolucionando, las interacciones de los dispositivos inteligentes son cada vez m\u00e1s complejas, debido al n\u00famero de sensores integrados en un mismo producto. Con el objetivo de simplificar estas interacciones, el proyecto europeo 3D-Muse<\/a>, liderado por la Universidad de Oslo, est\u00e1 desarrollando una estructura de sensores novedosa, denominada interfaces de sensores inteligentes (SSI), que sea eficiente energ\u00e9ticamente y con un costo de fabricaci\u00f3n moderado.<\/p>\n

\"Logo
El proyecto 3D-Muse desarrollar\u00e1 unas nuevas interfaces de sensores inteligentes para mejorar las interacciones de los sensores implementados en un mismo dispositivo.<\/figcaption><\/figure>\n

Las interfaces de sensores inteligentes permitir\u00e1n a los dispositivos disponer de se\u00f1ales mixtas capaces de interactuar con los sensores y actuadores anal\u00f3gicos, al mismo tiempo que proporcionar\u00e1n una potencia de procesamiento digital adecuada.<\/p>\n

Para conseguir este objetivo, el consorcio del proyecto 3D-Muse, compuesto por seis entidades procedentes de Francia, Suecia y Noruega, est\u00e1 explorando las nuevas compensaciones y mejoras del rendimiento de la arquitectura del sistema en cubo (SinC). SinC es un dise\u00f1o de circuitos integrados en tres dimensiones, que permitir\u00e1 disponer de nuevas aplicaciones de sensores de nodos IoT.<\/p>\n

\"Esquema.\"
La soluci\u00f3n 3D-Muse se basa en un sistema en cubo, que dispone de un dise\u00f1o tridimensional.<\/figcaption><\/figure>\n

Actualmente, las interfaces se fabrican en dos niveles, debido a una cuesti\u00f3n econ\u00f3mica y de dificultad t\u00e9cnica. 3D-Muse concebir\u00e1 una arquitectura para microcircuitos mediante un proceso de integraci\u00f3n secuencial 3D y demostrar\u00e1 su eficacia a trav\u00e9s de su implementaci\u00f3n en la arquitectura de sistema en cubo de las interfaces de sensores inteligentes.<\/p>\n

El consorcio lleva m\u00e1s de cuatro a\u00f1os de trabajo, de enero de 2018 a septiembre de 2022, y dispone de un presupuesto de 3.846.157 euros, \u00edntegramente financiado por el programa de investigaci\u00f3n Horizonte 2020 de la Comisi\u00f3n Europea, para desarrollar la tecnolog\u00eda 3D-Muse.<\/p>\n

Diferencias entre sistema en pila y sistema en cubo<\/h2>\n

Actualmente, las arquitecturas de los sistemas electr\u00f3nicos utilizan un dise\u00f1o de sistema en pila de integraci\u00f3n 3D, que se caracteriza por la colocaci\u00f3n de los bloques funcionales dentro de un solo plano en la pila de integraci\u00f3n secuencial 3D, que normalmente se posicionan en paralelo o por uni\u00f3n de obleas.<\/p>\n

\"Esquema.\"
De izquierda a derecha, un sistema en pila y un sistema en cubo de integraci\u00f3n 3D secuencial.<\/figcaption><\/figure>\n

Este tipo de arquitecturas se caracterizan por que los bloques funcionales (se\u00f1al mixta) est\u00e1n restringidos de nivel, lo que provoca que se requieran opciones de se\u00f1al mixta para cada nivel, y solo unas pocas v\u00edas grandes de silicio (TSV) conectan los niveles en la direcci\u00f3n z.<\/p>\n

\"Esquema.\"
En el sistema en pila, los bloques funcionales est\u00e1n colocados en un solo plano de la pila de integraci\u00f3n secuencial 3D.<\/figcaption><\/figure>\n

Por su parte, el sistema en cubo en integraci\u00f3n secuencial 3D hace uso de la emancipaci\u00f3n total de la densidad de interconexi\u00f3n en la tercera dimensi\u00f3n y se implementan los bloques funcionales en un volumen que comprende m\u00faltiples niveles.<\/p>\n

Este dise\u00f1o permite allanar el camino para disponer de una densidad de conexi\u00f3n vertical a la par de una densidad de conexi\u00f3n horizontal. El sistema en cubo permite a las arquitecturas abarcar completamente la ubicaci\u00f3n de cada componente individual del sistema en un volumen y tener caracter\u00edsticas como bloques funcionales repartidos en el volumen, obteniendo as\u00ed niveles especializados para un \u00fanico dominio de se\u00f1al.<\/p>\n

\"Esquema.\"
El sistema en cubo favorece tanto la densidad de conexi\u00f3n vertical como la densidad de conexi\u00f3n horizontal.<\/figcaption><\/figure>\n

En la arquitectura SinC, los investigadores del proyecto han conseguido identificar en los circuitos de la se\u00f1al mixta un cuello de botella importante que afectar\u00eda al escalado del rendimiento funcional de los nodos de sensores y de los sensores inteligentes tanto en los sistemas ciberf\u00edsicos como de IoT. Por otro lado, han identificado sistemas para beneficiarse de la implementaci\u00f3n de SinC en la integraci\u00f3n secuencial 3D con el uso de dos niveles especializados que brindan opciones de proceso CMOS espec\u00edficas, una para dispositivos anal\u00f3gicos y la otra para dise\u00f1os digitales \u00f3ptimos.<\/p>\n

Esquema del Sinc en integraci\u00f3n secuencial 3D<\/h2>\n

El dise\u00f1o del sistema en cubo en integraci\u00f3n secuencial 3D se compone de tres niveles diferentes: inferior, superior y de interconexi\u00f3n. El nivel inferior integra un circuito basado en tecnolog\u00eda FDSOI de 28 nm; el nivel superior acoge un circuito basado en proceso en fr\u00edo Leti Coolcube de 65 nm y contacto 3D; mientras que el nivel de interconexi\u00f3n est\u00e1 basado en la tecnolog\u00eda 28 FDSOI BEOL.<\/p>\n

\"Esquema.\"
En el sistema en cubo, se ha implementado la tecnolog\u00eda CoolCube que facilita la apilaci\u00f3n de las capas activas de los transistores en la tercera dimensi\u00f3n y hace frente a los problemas t\u00e9rmicos.<\/figcaption><\/figure>\n

La tecnolog\u00eda para el proceso de se\u00f1al mixta CoolCube, desarrollada por el Instituto de investigaci\u00f3n tecnol\u00f3gica CEA-Leti de Francia, permite mejorar la integraci\u00f3n secuencial 3D, al apilar las capas activas de los transistores en la tercera dimensi\u00f3n. Adem\u00e1s, la tecnolog\u00eda CoolCube es capaz de hacer frente a los problemas t\u00e9rmicos, eliminando el riesgo de degradaci\u00f3n de los transistores o interconexiones met\u00e1licas.<\/p>\n

Con el fin de mejorar el rendimiento de la soluci\u00f3n, los investigadores han agregado una capa de aislamiento de polisilicio de zanja poco profunda entre el nivel inferior y el nivel superior que evita la fuga de corriente el\u00e9ctrica entre los componentes, a la vez que permite la colocaci\u00f3n libre de circuitos anal\u00f3gicos sensibles sobre circuitos digitales sin tener que preocuparse por el ruido de acoplamiento.<\/p>\n

Asimismo, se ha desarrollado una opci\u00f3n de dispositivo de transistor de efecto campo (FET) de alto voltaje para el nivel superior para controlar la conductividad, adecuado para aplicaciones anal\u00f3gicas. Adem\u00e1s, la tecnolog\u00eda secuencial 3D exige herramientas de software de dise\u00f1o de circuitos, los cuales son algo diferentes de las herramientas 2D tradicionales, por lo que se han implementado dos kits de desarrollo de procesos (PDK) para ese prop\u00f3sito.<\/p>\n

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A medida que el IoT va creciendo y evolucionando, las interacciones de los dispositivos inteligentes son cada vez m\u00e1s complejas, debido al n\u00famero de sensores integrados en un mismo producto. Con el objetivo de simplificar estas interacciones, el proyecto europeo 3D-Muse, liderado por la Universidad de Oslo, est\u00e1 desarrollando una estructura de sensores novedosa, denominada … Sigue leyendo El proyecto 3D-Muse crea interfaces de sensores inteligentes tridimensionales que mejoran las interacciones de los dispositivos IoT<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-16166","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-casadomo-com"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/16166","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=16166"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/16166\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=16166"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=16166"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=16166"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}