【导读】为了满足对移动技术不断增长的需求，与过去的型号相比，科技巨头每年都需要制造出速度更快，功能更强大的设备，并具有更长的电池电量。
苹果和三星等公司之所以能奇迹般地逐年实现这一目标，是因为世界各地的工程师和研究人员正在设计越来越节能的微芯片，这些芯片仍可以提供高速传输。
在杨百翰大学的一个小组领导的研究刚刚建成了世界上能效最高的高速模拟-数字转换器（ADC）芯片。ADC是几乎所有将电子设备将模拟信号（如无线电波）转换为数字信号的电子设备中的一项微不足道的技术。
由BYU教授Wood Chiang博士创建的ADC，在10GHz的超宽带无线通信中仅消耗21毫瓦的功率。当前的ADC以相当的速度消耗数百毫瓦或什至瓦的功率。BYU制造的ADC具有目前全球可用的最高功率效率。
全球许多研究小组都专注于ADC；这就像是谁能够制造出世界上最快，最省油的汽车的竞赛。
像Chiang这样的研究人员面临的主要挑战是，通信系统设备内越来越高的带宽意味着电路会消耗更多的功率。Chiang，Swindlehurst及其团队着手解决这一问题，着眼于ADC电路的关键部分DAC，这是代表ADC的完全相反的核心部分：数模转换器。
他们通过缩放电容器平行板的面积和间距来减少DAC的负载，从而使转换器更快、更高效。他们还以与传统方式不同的方式对单位电容器进行分组，将属于DAC中同一位的一部分的单位电容器分组在一起，而不是将它们贯穿在一起。这样做可以将底板的电容降低三倍，从而大大降低了功耗，同时提高了速度。
最终，他们使用了自举交换机，但通过使其成为双路径对其进行了改进，其中每个路径都可以独立优化。这种方法可以提高速度，但是不需要额外的硬件，因为它涉及拆分现有设备并更改电路中的路由。
该项目由台湾科学部和一个技术公司财团赞助，耗时四年完成，设计芯片需要三年，测试芯片需要一年。该团队由台湾国立阳明交通大学和加州大学洛杉矶分校的合作者组成，该团队于今年早些时候在IEEE固态电路杂志上发表了该项目的详细信息，其中Swindlehurst是主要作者。
由杨百翰大学的研究人员创建的模数转换器芯片的显微图像。
在BYU证明了该芯片的技术，将为消费者带来很多便利。由于这项技术，您的Wi-Fi将继续变得更好，您将拥有更快的上载和下载速度，并且可以观看4K或即使是8K，也几乎没有滞后，同时还能保持电池寿命。
ADC的其他可能应用包括自动驾驶汽车（使用大量无线带宽），诸如眼镜或智能隐形眼镜之类的智能可穿戴设备，甚至诸如可植入设备之类的东西。
该设备需要复杂的设计和验证，以确保转换器中的所有数千个连接都能正常工作。设计中的一个错误至少要花一年的时间才能纠正，因此团队很高兴没有犯任何错误。
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