Mikrochip-Design für die grüne Stadtentwicklung

Die beiden Themen „Designing AES-128 IP core on ASICs using 45nm technology“ und „Designing Analog Front-End applied in ECG electrocardiogram signal monitoring based on 90nm CMOS technology“ von zwei Studententeams der University of Technology (University of Danang) haben gerade den ersten und zweiten Preis beim „2nd Smart Urban Microcircuit Design Competition – 2024 in the Central region“ gewonnen. Der Wettbewerb wird vom Verwaltungsrat des Ho-Chi-Minh-Stadt-Hightech-Parks in Abstimmung mit anderen Einheiten unter dem Motto „Duale Transformation zur Entwicklung einer nachhaltigen grünen Stadt“ organisiert.

Die Mitglieder des Cyber ​​Security Semiconductor-Teams hoffen, dass das Thema „Entwicklung eines AES-128-IP-Cores auf ASICs mit 45-nm-Technologie“ zur Entwicklung einer grünen, nachhaltigen und informationssicheren Stadt beitragen wird. Foto: TV

Verbesserte Sicherheit

Nguyen Vu Thinh Anh, Teamleiter von Cyber ​​Security Semiconductor, berichtete zum Thema „Entwicklung eines AES-128-IP-Kerns auf ASICs mit 45-nm-Technologie“ und erklärte, dass das Team angesichts der Informationssicherheit als oberstes Gebot zum Schutz von Daten einen AES-IP-Kern entwickelt habe, um die Verschlüsselungsleistung auf FPGA- oder ASIC-Hardware zu optimieren. Dies bietet viele Vorteile gegenüber Softwarelösungen auf herkömmlichen Mikroprozessoren. Ziel des Themas ist die Erforschung und Entwicklung eines effizienten Hardwarekerns für den AES-Algorithmus, der die Anforderungen an Leistung, Ressourcen und Flexibilität bei der Integration in reale Systeme erfüllt.

Der AES-IP-Kern wird in Anwendungschips für die Datenübertragung und Kommunikationschips integriert, um die Datenübertragung von Datenpaketen zu sichern. Darüber hinaus kann AES IP in IoT-Geräte integriert werden, die die Umgebung erfassen, intelligente Stromzähler sowie Energie- und Verkehrsüberwachungssysteme. Diese Geräte spielen eine wichtige Rolle bei der Datenerfassung, -übertragung, -verarbeitung, -sicherheit und -einsparung. Gleichzeitig kann der AES-IP-Kern kostengünstig in Hardwaresysteme integriert werden und ist dank seiner hohen Wiederverwendbarkeit in der Massenproduktion effizienter.

Laut Student Hoang Bao Long, Mitglied des Cyber ​​Security Semiconductor-Teams, liegt der Nachteil des Projekts in den recht hohen anfänglichen Entwicklungskosten. Die Beherrschung und Optimierung des AES-IP-Kerns bringt jedoch langfristige Vorteile beim Datenschutz und beim Aufbau energiesparender elektronischer Systeme und trägt so zur Entwicklung grüner, nachhaltiger und informationssicherer Städte bei.

Entwicklung intelligenter Lösungen für das Gesundheitswesen

Mit dem Thema „Entwurf eines ADC zur Umwandlung analoger Signale in digitale Signale für EKG-Elektrokardiogrammsignale unter Verwendung der 90-nm-CMOS-Technologie“ erklärte Student Ho Nguyen Tam, Teamleiter von BKDN.Pioneers, dass sich das Team neben vielen Themen zur intelligenten Stadtentwicklung besonders für den medizinischen Bereich interessiert. Das Team wurde von Associate Professor Dr. Vo Tuan Minh, stellvertretender Leiter der Abteilung für Wissenschaft, Technologie und internationale Zusammenarbeit (University of Science and Technology), zum Thema Elektrokardiogrammsignale (EKG) angeregt und angeleitet, einer medizinischen Anwendung mit großem Potenzial zur Optimierung der Leistung mobiler medizinischer Geräte oder Fernüberwachungssysteme für die Gesundheit.

Laut Tam trägt die Entwicklung eines integrierten ADC-Wandlers im EKG-Elektrokardiogrammsystem zu geringerer Größe und geringerem Stromverbrauch bei. Er ist für mobile Geräte und medizinische IoT-Geräte geeignet und ermöglicht so ein kontinuierliches und präzises Gesundheitsüberwachungsmodell. Aus diesem Grund entschied sich das Team für die Entwicklung eines analogen Front-End-Blocks für das EKG-System mit Verstärker und Analog-Digital-Wandler (SAR-ADC) in 90-nm-CMOS-Technologie. Dies ermöglicht den Zugriff auf das Cadence Virtuoso-Tool zur Schaltungssimulation.

Es handelt sich um eine moderne Technologie, die Leistung und geringen Energieverbrauch für den Einsatz im akademischen Umfeld gewährleistet. Das Team hofft, dass das Projekt zur Entwicklung intelligenter, nachhaltiger medizinischer Lösungen beitragen wird, die auf den tatsächlichen Bedarf abgestimmt sind.

Laut der Studierendengruppe ist die 90-nm-CMOS-Technologie aufgrund ihrer geringen Herstellungskosten eine praktikable Option und erfüllt dennoch die Anforderungen an Leistung, Auflösung und Energieverbrauch. Der Wettbewerb bleibt jedoch aufgrund von Einschränkungen bei Integrationsdichte, Leistung und Energieverbrauch eine große Herausforderung. In Zukunft wird das Team das analoge Front-End-System für das EKG-Gerät weiter perfektionieren und die Rauschfilterung, Verstärkung und Signalkonvertierungsblöcke mit höherer Genauigkeit verbessern.

Derzeit konzentrieren sich beide Teams auf die Fertigstellung des Themas und erforschen, wie die Blöcke zu einem Gesamtsystem verbunden werden können. Ziel ist es, die Simulation abzuschließen und die tatsächliche Leistung vor der bevorstehenden nationalen Endrunde in Ho-Chi-Minh -Stadt zu bewerten.

TUONG VY

Quelle: https://baodanang.vn/channel/5433/202504/thiet-ke-vi-mach-phat-trien-thanh-pho-xanh-4003537/