設計高功效電子設備將需要改變從后CMOS電路到智能建網(wǎng)各個級別的架構，一些演講者在加州大學伯克利分校主辦的伯克利高功效電子系統(tǒng)研討會上指出。
在美國，年耗電量總額估計約為3,700萬億度，其中電子設備年消耗量約為290萬億度，建筑每年消耗約2,700萬億度，Lawrence Berkeley國家實驗室研究人員Bruce Nordman透露。
Nordman呼吁工程師們基于通用標準為智能型聯(lián)網(wǎng)建筑創(chuàng)建一種本質上全新的架構以便控制耗電量。
Nordman指出，目前的一些建筑控制設備(如可編程自動調溫器)，由于使用專利技術且使用不便，實際上會增加能量浪費?！斑@些產(chǎn)品應具有通用性，因為不能互操作的系統(tǒng)越多，浪費的能量也越多?！彼f。
行業(yè)也需對住宅功率控制給予更大關注，家庭耗電量約占建筑內耗電總量的57%，而商業(yè)機構耗電量約占商業(yè)建筑內耗電量的30%，他補充道。
在系統(tǒng)級，Norman正在尋找使PC和機頂盒可以在網(wǎng)絡設備中存儲其狀態(tài)信息的方式，以便使這些設備在睡眠模式仍可對網(wǎng)絡通訊做出響應?！斑@可以把系統(tǒng)功耗降低50%，非常值得為之付出努力。”他說。
在許多情況下，與減少正常工作功耗或把系統(tǒng)關閉相比，保持系統(tǒng)盡可能長地處在睡眠狀態(tài)可以節(jié)省更多的能量。“‘關閉’是20世紀的思想，”他說，“把電路和網(wǎng)絡從睡眠模式轉到關閉狀態(tài)節(jié)省的能量不多，但從工作狀態(tài)轉入睡眠模式卻可以節(jié)省極大的能量?！?/FONT>
在芯片級，“到了該超越CMOS考慮新的量子躍變的時候了”，美國國防部高級研究項目局(Darpa)項目總監(jiān)Michael Fritze說。
Fritze詳細介紹了多個使用炭納米管等材料和微機電系統(tǒng)技術來創(chuàng)建功耗比目前的CMOS器件更低的存儲芯片的Darpa項目。
例如，一些研究人員(如伯克利的Chenming Hu)在開發(fā)波段到波段隧道晶體管，同CMOS電路相比，其工作功率有望降低25倍，待機功率有望降低100倍。
“這是一類新的物理理論，它利用隧道來獲取更陡(功率上升)的斜率。”Fritze介紹，“這難度極大，但值得嘗試?！?/FONT>
另一個Darpa項目是使用所謂的旋轉力矩技術來創(chuàng)建一種具有DRAM和SRAM的容量和響應速度的非易失性存儲器。
在Darpa內部，這只是非易失性存儲器項目(至少有2個)中的一個。“我們誰也無法預測哪個架構最有潛力；還有許多項目正在考慮中。”Fritze說。
幾家新創(chuàng)公司正在開發(fā)閃存的高功效替代物，其中一些可能會先于Darpa進入市場，KPCB風險投資公司風險投資家、Sun微電子公司的創(chuàng)始人Bill Joy在做主題演講時表示。
在一次視頻采訪中，Joy指出盡管風險資金投資緊縮，但一些新創(chuàng)公司仍獲得了研究各種清潔技術的資金。
資金和技術壓力是影響高能效電子能否取得下一次大躍進的重要因素。英特爾公司研究人員George Bourianoff介紹了這家CPU巨頭通過目前使用的高k/金屬門45納米工藝把電路泄漏降低了5倍的方法。
“想要繼續(xù)降低泄露電流會很困難?！彼f?！拔覀冊谒蓄I域都在穩(wěn)步地向前推進，但不能無限期地這樣發(fā)展，所以我們在尋找新的材料和結構?！?/FONT>
Bourianoff回顧了在旋轉電子學和相變器件領域的一些最新進展。隨著芯片制造商推進到CMOS之外，可能在4年內就會需要這些技術，他說。
“人們開始坐立不安，感受到壓力?！彼f，“好消息是，可選材料已縮小到石墨烯等幾種?！?/FONT>
這次伯克利研討會是Citris研究中心主辦的，會議聚集了約1,000位研究者。該中心最近搬到位于伯克利的新邸，該中心將把一個納米制造實驗室設在那里。
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