NC State bat record : puce RFID 125µm × 245µm, réduisant coûts et boostant sécurité chaîne d'approvisionnement

Plus petite puce RFID état-de-l-art

Des chercheurs de North Carolina State University ont créé ce qui est cru être la plus petite puce RFID état-de-l-art : un dispositif mesurant 125 micromètres (µm) par 245 µm. La minuscule puce réduit potentiellement le coût des étiquettes RFID et permet leur utilisation dans la sécurité de chaîne d'approvisionnement pour technologies haut de gamme.

Élimination du composant analogique

Pour gérer chaînes d'approvisionnement, fabricants ont fréquemment considéré attacher puce RFID à microprocesseurs ou systèmes sur puce (SoC). La puce RFID avait cependant toujours son propre composant analogique séparé, avec pompes de charge et condensateurs.

Les puces RFID traditionnelles sur le marché contiennent composants analogiques et numériques. Le frontend analogique n'est pas numérique par nature, ce qui ajoute coût et prend beaucoup de place sur la puce.

La méthode de conception de l'équipe NC State élimine la majorité de la configuration analogique, en permettant à la partie numérique d'opérer directement sur le signal RF reçu.

La nouvelle puce NC State utilise blocs standards d'architecture numérique traditionnelle — cellules standards fournies par la fonderie — et les permet d'opérer directement sur le signal RF. La structure numérique porte aisément la capacité RFID dans un composant ciblé, comme circuit intégré dans une chaîne d'approvisionnement.

Cette capacité RFID est déployée dans les composants ciblés utilisant unités logiques numériques modulaires appelées blocs IP.

Les blocs IP sont « principalement numériques » par nature, et ne nécessitent pas de layouts analogiques hautement optimisés. Le design numérique est compatible avec large gamme technologies semiconducteurs, comme celles utilisées dans puces d'ordinateur conventionnelles.

« Cela permet d'incorporer étiquettes RFID dans puces d'ordinateur, permettant utilisateurs de tracker puces individuelles tout au long de leur cycle de vie. Cela pourrait réduire contrefaçon, et permettre de vérifier qu'un composant est ce qu'il dit être », dit Kirti Bhanushali, doctorant à NC State et premier auteur de l'article.

La taille d'une étiquette RFID est largement déterminée par sa taille d'antenne, mais la puce est la partie coûteuse, dit Paul Franzon, auteur correspondant et professeur distingué Cirrus Logic en Génie Électrique et Informatique à NC State.

Plus la puce est petite, plus on obtient de puces par wafer silicium.

Avec étiquettes RFID moins chères, fabricants, distributeurs, détaillants peuvent potentiellement utiliser étiquettes RFID pour tracker articles moins chers, comme produits d'épicerie.

L'équipe s'intéresse maintenant à partenariats industriels pour commercialiser la puce de deux façons, dit Franzon : créer RFID bas coût à grande échelle pour secteurs comme supermarchés ; et intégrer étiquettes RFID dans puces d'ordinateur pour sécuriser chaînes d'approvisionnement haute valeur.

« L'étiquette résultante peut être sous 1 cent en volume », Prof. Franzon à Tech Briefs par email. « Cela ouvre beaucoup d'applications incluant remplacement codes UPC pour épiceries. »

En explorant opportunités partenariat, W. Shepherd Pitts, professeur assistant recherche à NC State, souligne l'aspect « plug-and-play » de l'étiquette RFID. L'idée : fabricant processeur pourrait directement prendre la technologie et simplement ajouter leur périphérique numérique pour étendre fonctionnalité puce.

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« S'ils ont déjà cette fonctionnalité validée dans leur langage description matériel (verilog, VHDL, etc), alors elle peut être réalisée avec notre méthode utilisant outils standard place and route », écrit Pitts par email. « Le composant design analogique est très léger et rapide à déployer dans nouveaux nœuds car circuits comme pompes charge sont évités, donc c'est approche 'Majoritairement Numérique' utilisant cellules standards fournisseur et ainsi scale vers nœuds fabrication plus agressifs. »

L'article, « A 125µm×245µm Mainly Digital UHF EPC Gen2 Compatible RFID tag in 55nm CMOS process », présenté 29 avril à IEEE International Conference on RFID. Co-écrit par Wenxu Zhao, doctorant NC State ; et Dr Pitts.

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