일본 토호쿠 대학 연구 개발 센터는 클럭 200Mhz의 높은 성능에, 평균 소비 전력  50μW 이하의 저전력을 실현한 비휘발성 마이크로 컨트롤러 유닛을 세계 최초로 만들었다고 발표했습니다.

 

휘발성 반도체 메모리 대신 비 휘발성 메모리를 쓰면 대기 전력이 필요하지 않습니다. 비 휘발성 메모리 중 하나로 전하와 자석의 성질을 이용하는 스핀 트로닉스 기술 기반의 STT-MRAM을 개발하고 있습니다. 

 

토호쿠 대학의 연구팀은 스핀트로닉스 소자의 스핀 토크형 자기 터널 접합 소자 MTJ와 Si-CMOS 기술을 결합한 직접 회로 기술을 사용해 MCU를 만들었습니다. 40nm CMOS와 39nm MTJ 프로세스를 사용.

 

모든 연산부를 스핀트로닉스 소자에서 파워 게이팅 기술을 세분화 적용, 불필요한 소비 전력을 없앱니다. 신호 처리 속도를 재구성한 연산 모듈, 연산부와 메모리의 전송 병목 현상을 줄이는 메모리 컨트롤러를 통합, 200Mhz의 클럭에서 평균 47.14μW/초의 저전력을 실현했습니다.

 

기존 MCU보다 2배 이상 성능이 향상됐으나 전력 사용량을 2자리 이하로 줄었습니다.