Szczęśliwi czasu nie liczą
Czas to pieniądz w każdym wymiarze. Układy elektroniczne z zegarem muszą być zasilane także wtedy, gdy są wyłączone. Zegar jest w nich najbardziej energochłonnym elementem, który warunkuje ich "żywot". Nic jednak nie jest wieczne, nawet zegar...
Zadanie zegara w układzie elektronicznym jest kluczowe: napędza pracę całego układu. Z racji tego, że zegary osiągają bardzo duże częstotliwości rzędu gigaherców, koniecznością jest nieprzerwany pobór energii. Usunięcie zegara do tej pory oznaczało koniec właściwej pracy urządzenia elektronicznego. Naukowcy z krakowskiej AGH dokonali jednak rzeczy, która wydawała się niemożliwa. W ocenie międzynarodowych specjalistów ich odkrycie zakrawa na rewolucyjne wydarzenie w elektronice - wyeliminowali zegar bez szwanku dla urządzenia.
Ojcem niekwestionowanego sukcesu jest duet naukowców z jedynego ośrodka w kraju, gdzie prowadzone są badania nad technologią bezzegarowego przetwarzania sygnałów - Marek Miśkowicz oraz Dariusz Kościelnik. Naukowcom udało się skutecznie zastąpić zegar mechanizmem samotaktowania pracy urządzenia. W prosty sposób można to wytłumaczyć używając metafory domina: pierwsza operacja uruchamia kolejne, które są konieczne do wykonania zadania. Gdy urządzenie spełni swoją misję mechanizm zatrzymuje się, tym samym przestając czerpać energię. Dodatkową zaletą wynalazku jest to, że mechanizm uruchamia reakcję łańcuchową tylko wtedy, gdy jest ona niezbędna, co oznacza dodatkową oszczędność energetyczną.
W sumie technologia bezzegarowego przetwarzania sygnałów zawiera w sobie trzy innowacje - mechanizm samotaktowania, całkowitą eliminację zegara oraz zastosowanie poziomego reprezentowania informacji. Zważywszy, że zegar był niezastąpiony od początku elektroniki cyfrowej, a żadne z dotychczasowych eksperymentów prowadzonych w prestiżowych ośrodkach badawczych jak choćby TIMA Laboratory w Grenoble, czy na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku nie przyniosło oczekiwanych rezultatów, osiągnięcie naukowców z krakowskiej AGH zyskuje miano przełomu w elektronice.
Najlepszym dowodem na potwierdzenie sensacyjnych doniesień krakowskiej uczelni jest uzyskanie amerykańskiego patentu na ten wynalazek (pierwszego w historii AGH!), co gwarantuje mu komercyjne bezpieczeństwo.
Wynalazek jest z pewnością uniwersalny i obiecuje niemal nieograniczone zastosowanie. Jak zaznaczają jego autorzy wyjątkowo użyteczny będzie dla systemów inteligentnych czujników, które czerpią energię z baterii, komunikując się wzajemnie drogą radiową. Do tego rodzaju czujników zaliczamy wszelkiego rodzaju mikroukłady w protezach oraz implantach medycznych, czy bezprzewodowych środkach łączności. Naukowcy, którzy już w 2008 roku zostali uhonorowani za swój wynalazek złotym medalem na wystawie INNOVA 2008 w Brukseli wierzą, że teraz, gdy uzyskali patent w Stanach Zjednoczonych zmieni się oblicze światowej elektroniki.
Należy dodać, że konstruktorzy wciąż udoskonalają technologię bezzegarowego przetwarzania sygnałów, co przekłada się na kilkanaście nowych wniosków patentowych zarówno w Europie jak w USA. Biorąc pod uwagę, że w Polsce do tej pory nie produkuje się zaawansowanych technologicznie układów scalonych największa nadzieja na komercyjne wykorzystanie epokowego wynalazku tkwi w Dolinie Krzemowej. Chyba, że Amerykanów uprzedzą lokalni, europejscy inwestorzy, którzy przecież także "grają na czas".
Michał Mądracki
