En la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido (ISSCC2011) de hoy, imec, Holst Center y NXP presentarán CoolBio™, un versátil procesador de bioseñales de energía ultrabaja que cumple con los requisitos de los futuros sistemas de sensores biomédicos portátiles. El procesador de bioseñales consume solo 13 pJ/ciclo cuando ejecuta algoritmos complejos de ECG (electrocardiograma) a 1 MHz y 0,4 V de voltaje operativo.
En la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido (ISSCC2011) de hoy, imec, Holst Center y NXP presentarán CoolBio™, un versátil procesador de bioseñales de energía ultrabaja que cumple con los requisitos de los futuros sistemas de sensores biomédicos portátiles. El procesador de bioseñales consume solo 13 pJ/ciclo cuando ejecuta algoritmos complejos de ECG (electrocardiograma) a 1 MHz y 0,4 V de voltaje operativo. Este chip programable en C es escalable en cuanto a voltaje y rendimiento, y admite un rango de frecuencia de 1 MHz a 100 MHz con un voltaje operativo de 0,4 a 1,2 V.
Las redes de área corporal inteligentes (BAN), que consisten en nodos de sensores inalámbricos que monitorean continuamente los parámetros vitales del cuerpo, como la actividad cardíaca, muscular y cerebral, ofrecen una solución más cómoda, rentable y eficiente en el tiempo para los sistemas de atención médica. Esto permite monitorear y rastrear a las personas mientras realizan sus actividades diarias en el hogar.
Un desafío importante en el desarrollo de una BAN de este tipo es reducir el consumo total de energía a un nivel en el que el sistema pueda alimentarse mediante recolección de energía o microbaterías que duren meses.
CoolBio puede reducir significativamente la potencia de los nodos de sensores BAN inalámbricos. El procesamiento y la compresión de datos localmente en el nodo BAN limita la transmisión de datos que consume mucha energía a través de enlaces inalámbricos, al tiempo que agrega reducción de artefactos de movimiento y diagnósticos inteligentes.
Imec, Holst Center y NXP han diseñado una solución de procesador flexible de ultra bajo consumo para aplicaciones de red de área corporal basada en el núcleo de banda base CoolFlux™ DSP de bajo consumo comercial de NXP (consulte www.coolflux.com). La arquitectura y los circuitos están adaptados para operar cerca del voltaje de umbral (0,4 V) a bajas frecuencias de operación. Para garantizar una alta eficiencia energética desde el modo de espera hasta el rendimiento de 100 MHz, se ha implementado un aislamiento extremo en dominios de memoria, reloj y potencia de voltaje múltiple. El resultado es un consumo de energía reducido a bajas frecuencias operativas mientras se mantiene un potencial de alto rendimiento para el procesamiento de bioseñales multicanal.
“CoolBio fue diseñado con el concepto de ‘¡No desperdicies tu energía si no tienes nada que hacer!'” Con este importante enfoque de investigación en tecnología de circuitos de baja potencia, estamos trabajando con nuestro socio industrial, NXP, para desarrollar procesadores biomédicos adecuados para futuros productos biomédicos con un equilibrio optimizado de rendimiento y consumo de energía. Halmke de Groot, directora del programa imec holandés en el Centro Horst.
“El consumo de energía ultrabajo es un requisito clave para la implementación ubicua de soluciones de salud personal. NXP continúa ampliando los límites de todas las características clave requeridas para las soluciones de atención médica portátiles. Complementa nuestra amplia cartera de consumo de energía ultrabajo y permite soluciones que mejoran la calidad de vida de las personas”, dijo Bart De Loore, vicepresidente de nuevos negocios de NXP.
Las empresas de dispositivos médicos, los fabricantes de semiconductores y las empresas de diseño sin fábrica que buscan evaluar CoolBio o desarrollar sus propios bioprocesadores se unen al programa de investigación de imec sobre procesamiento de energía ultrabaja para redes de área corporal, parte del programa HUMAN++. Esto nos permite aprovechar la experiencia de imec.