近日，上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院微納電子學(xué)系毛志剛教授、何衛(wèi)鋒教授團(tuán)隊(duì)在2023年國際固態(tài)電路會(huì)議（ISSCC）上發(fā)表了題為“CCSA: A 394TOPS/W Mixed-Signal GPS Accelerator with Charge-Based Correlation Computing for Signal Acquisition”（CCSA：一種基于混合信號(hào)電荷域計(jì)算技術(shù)的高能效GPS信號(hào)捕獲電路）的研究論文。

GPS接收機(jī)通過執(zhí)行計(jì)算密集型的卷積相關(guān)操作來獲取衛(wèi)星信號(hào)與本地設(shè)備間的時(shí)間偏移量，從而完成本地位置的估算。為提高定位的準(zhǔn)確性，GPS接收機(jī)通常需要針對多顆衛(wèi)星（4~12顆）進(jìn)行多次相關(guān)操作。在此情況下，信號(hào)捕獲電路的能耗給便攜式設(shè)備的續(xù)航工作能力帶來挑戰(zhàn)。

該研究通過采用數(shù)模混合的計(jì)算方式與電荷共享的累加機(jī)制，設(shè)計(jì)了一款新型GPS信號(hào)捕獲芯片，其能效可達(dá)114-394TOPS/W，較現(xiàn)有國際最好水平提升了8.2倍。該研究成果可提升智能手環(huán)、運(yùn)動(dòng)手表等穿戴設(shè)備的續(xù)航工作時(shí)間，對功耗受限的便攜式計(jì)算設(shè)備在復(fù)雜應(yīng)用場景下的快速GPS響應(yīng)有意義。

近年來，上海交大電院微納電子學(xué)系在低功耗數(shù)模接口電路、高可靠片上網(wǎng)絡(luò)芯片和高能效處理電路等方面分別取得突破，成果陸續(xù)發(fā)表在ISSCC上。據(jù)悉，高能效GSP信號(hào)捕獲芯片的技術(shù)研究得到了國家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目資助。（校對/趙碧瑩）