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Tag Archive | "Green Electronics"

Aseguran reducir 50% consumo de energía en chips

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La compañía SuVolta asegura haber hallado la manera de bajar el consumo de energía de los chips de electrónica por mitad gracias a una nueva tecnología desarrollada por su equipo de ingeniería.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

SuVolta es la compañía que se adjudicó el desarrollo de una nueva tecnología que promete reducir por mitad el consumo de energía de los chips sin impactar directamente en su rendimiento.

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La propuesta de SuVolta lleva por nombre PowerShrink, y se trata de una plataforma CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) de bajo consumo de energía que al ser adherida a las líneas de manufactura de chips, los sistemas electrónicos integrados resultantes registran hasta el 50% menos en su consumo de energía, sucediendo lo mismo con una gran variedad de semiconductores, principalmente chips tales como procesadores, SRAMs y SoC (System-on-Chip), FPGAs, de redes, etc.

En su página de Internet, la compañía afirma que para afrontar la necesidad actual de la industria electrónica en términos de más y mejores circuitos que consuman menos energía es toda una prioridad actual para todo fabricante de semiconductores, pues resulta una pieza clave a fin de que sus productos sean exitosos.

SuVolta destaca la capacidad que tiene su plataforma para dar paso a un escalamiento tecnológico de los sistemas compuestos con circuitos electrónicos sin que éstos registren bajas en su rendimiento, incluso subraya la potencia para controlar hasta cinco veces mejor las fugas en los dispositivos desarrollados en arquitectura de 65 nanómetros.

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Con su PowerShrink, SuVolta ha levantado la mano a nivel industrial y ha prometido de alguna manera apoyar a los fabricantes de dispositivos electrónicos como tabletas, laptops, smartphones, por mencionar algunos, para que éstos logren aun más eficiencia en la alimentación dieléctrica de sus productos mediante la permisión libre de variación a los transistores que conforman las unidades lógicas de los circuitos integrados.

De acuerdo a la compañía, la plataforma además minimiza la variación eléctrica de los millones de transistores encontrados en un chip, definido esto por parte de la compañía como la primera causa del excesivo consumo de energía de la circuitería.

Mediante la redefinición del planar base, el transistor CMOS y circuitos relacionados, los investigadores de SuVolta liderados por el especialista Dr. Scott Thompson lograron bajar significativamente el consumo de energía de la circuitería sin la necesidad de adquirir equipo nuevo, sofisticado y extremadamente costoso para lograrlo, o bien, sin la necesidad de una infraestructura nueva para rediseño.

SuVolta_powershrink_plataform

El PowerShrink de SuVolta permitirá un enlace con el licenciamiento de la compañía Fujitsu.

“Este último punto es clave”, opinó Thompson en el comunicado. “Cuando migras del planar con los transistores en masa, estás pidiendo a la industria de los semiconductores resistir una fuerte carga, literalmente miles de millones de dólares asociados al desarrollo de nuevas instalaciones para el diseño y manufactura de circuitos. La tecnología de SuVolta trabaja con los diseños existentes y flujos de IP e inclusive con los equipos actuales”, puntualizó.

De esta manera, al momento de comprar la plataforma, el fabricante no está obligado ni requiere realizar algún movimiento de acondicionamiento en su fábrica, o comprar algún equipo adicional, pues en base con la información de SuVolta, los transistores DDC (Deeply Depleted Chanel) de PowerShrink son enteramente compatibles con la actual línea de producción de los fabricantes y sus equipos de manufactura.

Aunque fue anunciada la plataforma como un modelo comercial viable, no será sino hasta el 2012 cuando se disponga formalmente en los distintos puntos de venta a nivel internacional con los que cuenta la compañía.

Finalmente SuVolta pone a disposición del interesado en PowerShrink distinta información relacionada con el uso, aplicación y composición tecnológica de la plataforma de manufactura.

Entre otros datos el usuario hallará cómo es que el transistor del tipo DDC permite un escalamiento en el suministro de voltaje de hasta el 30% mientras mantiene el desempeño del circuito y elimina todos los factores externos que promueven las fugas al interior de los dispositivos lógicos.

Para hallar información como la variación voltáica y la reducción de la fuga de energía, así como los esquemáticos necesarios para el entendimiento sobre la composición tecnológica del PowerShrink, puede dirigirse al sitio de SuVolta haciendo click aquí.

Desentrañando la tecnología del Chevy Volt

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La marca Chevrolet, propiedad del gigante automotriz General Motors, presentó un archivo de documentación tecnológica de 219 páginas donde se recoge paso a paso el desarrollo directo e indirecto de la ingeniería del modelo eléctrico Volt.


(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Un compendio de 219 páginas ha sido liberado por el departamento de ingeniería de la compañía automotriz Chevrolet para consulta pública, y forma parte de la documentación de desarrollo tecnológico de su nuevo modelo sedán totalmente eléctrico Chevy Volt.

La innovación tecnológica que alcanzó esta división automotriz, propiedad del gigante estadounidense General Motors (GM), ha atraído la atención de distintos sectores, los medios de comunicación y hasta sectores de investigación debido al perfil de su sistema interno tanto de almacenamiento de energía cinética con pilas como de su plataforma eléctrica.

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El documento se titula “Chevrolet Volt, Historia de desarrollo del vehículo eléctrico pionero”, que fue editado por el corporativo SAE International, y en él, se ofrece un detallado legajo de cómo fue estructurado el modelo Volt desde su diseño, desarrollo, análisis hasta la construcción de su sistema general; algo completamente atractivo para la comunidad de ingenieros dedicados al área de sistemas eléctricos de potencia y control automático.

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Sin lugar a dudas la parte más atractiva del documento es el contenido relativo a las baterías y su conformación interna, y durante el documento, el lector tiene la posibilidad de seguir paso a paso desde las herramientas que fueron utilizadas por los ingenieros para el desarrollo de cada una de las partes del vehículo, hasta las experiencias que vivieron como equipo.

Chevrolet Volt

El Chevrolet Volt es el modelo sedán de proporciones robustas en su carrocería y con un diseño vanguardista que presenta su principal característica comercial: eléctrico en su mayoría.

Siendo eléctrico, este coche ofrece una solución incluso mejor a aquellos modelos híbridos que otras marcas han desarrollado, pues requiere de la mínima porción de hidrocarburo para trabajar, pues su principal fuente es la electricidad.

Algunas de los rasgos técnicos sobresalientes del Volt son:

  1. Cinco sistemas de refrigeración interna y cinco configuraciones de calor, incluyendo sistemas de recuperación térmica para su generador eléctrico, para la batería y para el sistema de poder.
  2. La máquina de combustión interna trabaja con gas Premium y de acuerdo a las previsiones de su fabricante, para el 2012 podrá trabajar utilizando Etanol-85.
  3. Sistema extensor de vida para la batería, pues con este dispositivo el Volt consume sólo 9.4 kW-h de los 16 kW-h.
  4. El peso de las baterías es de 170 kilogramos y están estructuradas como un solo campo.
  5. De manera automática el vehículo enciende su motor cada 45 días en un intervalo de 10 minutos como máximo para hacer circular los fluidos automotrices del coche como el aceite y otros servicios de mantenimiento que requiere el sistema interno para trabajar.
  6. El diseño de interior está diseñado de tal manera que los asientos traseros no fueran afectados debido al acomodo de las pilas, cuya conformación de tipo “T” permite su integración estética en la zona trasera del coche.
  7. Panel con interface táctil y con sistema de navegación compatible con dispositivos electrónicos de entretenimiento.
  8. Comandos internos eléctricos.

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El legajo también posee artículos de SAE International acerca del automóvil y sus sistemas entre los que se encuentran algunos que fueron recientemente presentados en el mes de abril en un congreso en la ciudad de Detroit, Michigan, organizado por SAE.

Cuatro años de trabajo constante y esfuerzos en materia de investigación y desarrollo tecnológico por parte del equipo de Chevrolet, han culminado en la producción comercial de su lo que fuera en un principio tan solo un prototipo conceptual, y es por esta razón y destacando principalmente el perfil científico de la unidad que es importante observar cuáles fueron sus tribulaciones en este proyecto.

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Además de la batería, de acuerdo al responsable editorial del documento, muchos lectores han expresado especial interés en otros campos de la economía automotriz del Volt, tales como su sistema de conectividad denominado OnStar, un sistema de telemetría para grabar datos de 24 vehículos. Este perfil telemático, confiere la capacidad al Volt de activar su recarga energética, el control de clima y otras funciones vía Internet desde un teléfono celular inteligente o computadora portátil.

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Cabe mencionar que el contenido también puntualiza las necesidades que requirió este proyecto al interior de la compañía, algunos de estas necesidades sostenían la obligatoriedad de prescindir de los servicios de algunos de sus empleados, pero no así con lo sucedido al Vicepresidente de Desarrollo de Producto para General Motors, Bob Lutz, quien es reconocido en este documento como el autor del concepto de manufactura denominado “desarrollo desacoplado”. Este concepto pretendía segmentar el ciclo de desarrollo de la mayoría de los sistemas  y subsistemas de ingeniería como lo era la caja de transmisión de un coche y elevar todo su desempeño.

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La batería

Se presume pues el corazón del Volt, un paquete de varias pilas de Litio-Ion recargables cuyo peso en general llega a los 170 kilogramos y del cual fue la parte que más requirió tiempo y esfuerzos para desarrollar.

De esta manera la batería logró un perfil eficiente menor a lo esperado por los ingenieros desarrolladores. Se dice que requiere sólo del 65% del nivel de carga de la batería, además cuenta con una estabilidad térmica utilizando refrigerante líquido; finalmente una densidad apropiada de energía.

Un algoritmo inteligente de cómputo embebido al sistema del Volt, regula y monitorea la carga de las baterías y define el comportamiento de la combustión interna para sus ejercicios de mantenimiento cada 45 días y la cual puede ser suspendida a petición inteligente de la propia computadora interior.

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Batería en forma de T y su diseño fue de capital importancia para el desarrollo del Volt. Trabaja con 288 celdas internas y durante su creación los ingenieros invirtieron extremada prudencia para evitar cualquier falla de rendimiento.

“El Volt es todo en balance de operaciones, entregando un punto eficiente de encendido de la máquina y quedando dentro de la misma banda ancha del estado de recarga… y haciendo al automóvil algo placentero para el cliente”, opinó Tony Posawatz, Ejecutivo de Chevrolet.

Transmisión eléctrica y frenos regenerativos

Cuando los ingenieros comenzaron con la distribución de las pilas y el acomodo del mini motor a combustible auxiliar, (generalmente más pequeño si el rango de las baterías es mayor), están integrados pero no como sucede con los modelos híbridos, en donde las tecnologías están relativamente separadas unas de las otras. En el caso del Volt, su sistema eléctrico libera total rendimiento  al vehículo y solamente recurre al mini motor para comenzar un ciclo de recarga de emergencia.

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En el caso del Volt, su sistema eléctrico libera total rendimiento  al vehículo y solamente recurre al mini motor para comenzar un ciclo de recarga de emergencia.

Durante el ciclo de construcción, los ingenieros pudieron haber mirado a la tecnología del Volt de manera conceptual e hicieron partícipes a todas las herramientas que tuvieron a su alcance a fin de lograr desarrollo de sistemas en paralelo y respetar así el tiempo de lanzamiento propuesto inicialmente a cuatro años.

Específicamente se reconoce el diseño de un software especializado que permitió la ejecución de numerosos testbenchs o multi pruebas debido a un conjunto de algoritmos de verificación que fueron tras haber desarrollado la parte del hardware. Con esto, al momento de integrar las partes blandas con las físicas, los ingenieros fueron analizando simultáneamente al ir integrando cada una de las estructuras automotrices. Esta misma plataforma les ofreció el perfil de simular los recursos tecnológicos del coche de manera personalizada y con gran rango de efectividad, según expone el mismo documento.

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Algo sin duda sobresaliente es el modelo de diseño de código de software “hand-in-hand”, el cual automáticamente produjo el código suficiente para los distintos programas de probación y análisis de tecnologías. La generación del código dio entre 30% y 35% de ganancia en eficiencia comparado con la codificación manual, tomando en cuenta que el Volt tiene aproximadamente 10 millones de líneas de código, más que otras unidades de última generación como la aeronave Boeing 787 Dreamliner, la cual cuenta con tan sólo 8 millones de líneas.

Esta y otra información a manera detallada es lo que el documento de SAE International ofrece como compendio de documentación tecnológica que por primera vez se pone a disposición del público en general, siendo éste más atractivo para la comunidad de ingenieros desarrolladores.

En busca del Top 10 de tecnologías verdes

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Una agencia estadounidense develó este mes de mayo una convocatoria para hallar a las 10 mejores tecnologías, según la academia, industria y gobierno, que habrán de impactar positivamente el medioambiente en los siguientes años debido a su perfil altamente eficiente.


(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

En un intento por encontrar a las diez principales tecnologías verdes que habrán de impactar positivamente el futuro medioambiental del planeta, una agencia de noticias estadounidense presentó un artículo para convocar a especialistas de la industria de alta tecnología, academia y gobierno para que mediante la opinión de ellos se permita identificar a las mejores propuestas ya existentes.

Top 10 Green Electronics 2011

El procedimiento para calificar la tecnología y que los participantes de esta convocatoria deben tomar en cuenta, es que las propuestas –dígase producto, plataforma, herramienta de desarrollo o metodología de fabricación- debe estar comercialmente disponible o al menos probada en términos de factibilidad de aplicación durante algún evento industrial afín a la industria.

Aclararon que si se tratan de proyectos de Investigación y Desarrollo (I+D) con perfiles exóticos y que aun se hallen en etapa de desarrollo o de maduración  en sus laboratorios, éstos no aplicarán como parte de esta convocatoria.

Además, sugirieron que la tecnología o propuesta debe ser significativa en términos de escalabilidad y alcance, lo cual se traduciría como propuestas con grandes oportunidades de impactar el ambiente a nivel local o internacional. Finalmente se recomienda que las tecnologías votadas deben ser exclusivamente desarrollos electrónicos, si están encaminadas al sector químico o de biocombustibles, no aplicarán de igual modo.

Top 10 Green Electronics 2011

En este mismo aspecto, la convocatoria y los encargados de la evaluación de propuestas, cuidarán que sólo se trate de innovación tecnológica como lo sería la tercera generación de celdas solares mayormente eficientes a comparación que la primera gama fotovoltáica. En caso de que se traten de propuestas para edificios inteligentemente estructurados con sistemas domóticos o redes inteligentes (smartgrid) no aplicarán, tampoco vehículos o dispositivos comercialmente finalizados como productos.

En un claro ejemplo, la agencia lanzó ciertas recomendaciones para elegir la mejor tecnología y aclaró que no se centra solamente a las más recientes, sino que las tecnologías candidatas pueden distar de décadas pasadas como la de los 70´s, período en que aparecieron formalmente los transistores como unidades lógicas base de los primeros microprocesadores de cómputo y que a la fecha han sido perfeccionado en mayor plano.

Entre las sugerencias que habían entrado por parte de algunos participantes se encontraban algunas como la siguiente generación de motores eléctricos, la cual habrá de ser utilizada en la industria aeronáutica por los aviones con motores de propulsión a tierra. En base con el blog informativo de esta propuesta, la tecnología será utilizada por primera ocasión en un avión Boeing 737ING y se reproducirá a otros modelos luego de los resultados, cambiando considerablemente esta gran industria global.

Top 10 Green Electronics 2011

También han apuntado otros grandes avances en cuanto a energía  y potencia en el campo de los semiconductores. Uno de los participantes apuntó que entre las tecnologías que habrán de revolucionar el medioambiente en los siguientes años será la gama de nuevos sensores recolectores de energía para auto-alimentarse, comúnmente conocidos como dispositivos con Harvesting Energy.

El participante ofreció un ejemplo como lo es la gama de sensores LTC3588 de la compañía Linear Technology. Además aprovechó para comentar la grande posibilidad que tienen los MEMS (Sistemas Micro-Electromecánicos) y los propios Circuitos Integrados.

Mouser apoya ingeniería hacia diseño verde

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La compañía anunció la distribución de herramientas y soluciones para el desarrollo de procesadores embebidos y tecnologías de ultra bajo consumo.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Nelly Carrillo)

Como parte de su filosofía de ofrecer las últimas novedades para el mercado de la ingeniería de desarrollo de nuevas tecnologías, Mouser Electronics Inc. anunció la disponibilidad de componentes y soluciones para el diseño de procesadores integrados y herramientas de desarrollo que contraigan un verdadero beneficio para el ser humano causando el menor impacto en el medio ambiente (green electronics).

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El tema del ultra bajo consumo de energía sigue dominando los debates de la ingeniería de diseño actual, existe una clara tendencia en el uso de herramientas que procuren nuevos diseños que utilicen menor energía y que aprovechen al máximo la misma.

Como ejemplo de ello, los productos de las familias XLP de Microchip distribuidos por Mouser reducen el consumo de corriente a 20 nA en modo de reposo, mientras que el LPC1100L basado en ARM Cortex M0 de NXP Semiconductors ha registrado recientemente hasta 130 uA/MHz en modo activo. Los microcontroladores MSP430 de 16 bit de Texas Instruments y el MCU AVR de Atmel con tecnología PicoPower, también se encuentran entre los productos que se acerca de a este rango de consumo de corriente.

“Aunque la baja potencia siempre ha sido un objetivo casi desde el inicio del diseño integrado, la tendencia hacia los microcontroladores con consumo de energía extremadamente bajo se ha acelerado en los últimos años”, dijo en comunicado Mike Scott, Vicepresidente de Semiconductores para Mouser.

“En el mundo actual, la conveniencia se interpreta como portátil, que a su vez significa sistemas de baja potencia ejecutables con baterías”, agregó Scott.

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El comunicado agrega como arquetipo a esta cita a los microcontroladores Gecko de Energy Micro basados en ARM Cortex-M3, los cuales se convierten en agentes simbólicos de los componentes y partes electrónicas que impulsan la dotación de capacidades de la ultra baja potencia.

No obstante, “ser verde no sólo significa bajo consumo de energía”, dice Mike Scott en dicho comunicado, pues para reducir la huella de carbono se tiene que hacer un uso más eficiente de la energía que actualmente utilizan dichas herramientas.

La técnica del uso de múltiples núcleos para aumentar la eficiencia de procesamiento en el diseño de procesadores ha ido creciendo. Por ejemplo, la nueva familia DSP TMS320C66x de Texas Instruments cuenta con hasta ocho núcleos independientes en un solo dado con capacidades de punto fijo y variable.

Mouser anunció recientemente la distribución de los productos de Freescale Kinetis y las familias de procesadores i.MX, microcontroladores integrados basados en ARM Cortex M4 y Cortex A8, y que cuentan con varios tipos de núcleo y hasta diez modos de funcionamiento para la operación de baja potencia basados en requisitos de aplicación específicos.

Así como los diseños de hardware de microcontroladores han avanzado, las herramientas de desarrollo que permiten a los ingenieros evaluar la eficacia y prueba de sus más recientes diseños han crecido y evolucionado casi al mismo ritmo.

El comunicado apunta que en la actualidad muchas compañías de semiconductores se están alineando con los fabricantes de herramientas de desarrollo debido a sus amplias experiencias en el diseño de soluciones de bajo coste altamente funcionales y adaptables.

“Para apoyar a los nuevos sistemas Kinetis Tower de Freescale, el fabricante de herramientas de software IAR, ha incluido su emulador de JTAG y software J-Link Lite con el kit de Kinetis K60 Tower, y lo ha puesto a disposición directamente a través del canal de ventas de Freescale incluyendo a Mouser”, expresa el comunicado.

Otro ejemplo apunta a la compañía de herramientas de desarrollo ARM, Keil Tools, reconocida por su amplia experiencia en complejas herramientas de depuración y que recientemente anunció la capacidad de depuración de núcleos múltiples para el nuevo procesador ARM LPC4000 de NXP.

Para conocer los productos que Mouser distribuye en México visite su página web en http://mx.mouser.com/Home.aspx

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