NC 주립대 신기록: RFID 칩 125µm×245µm로 축소, 비용 절감·공급망 보안 강화

노스캐롤라이나 주립대학교 연구자들이 최첨단 RFID 칩 중 가장 작은 것으로 여겨지는 장치를 만들었습니다: 125마이크로미터(µm) × 245µm 크기의 장치입니다. 이 작은 칩은 잠재적으로 RFID 태그 비용을 줄이고 하이엔드 기술의 공급망 보안에 사용할 수 있게 합니다.

공급망 관리를 위해 제조업체들은 마이크로프로세서나 시스템온칩(SoC)에 RFID 칩을 부착하는 것을 자주 고려해 왔습니다. 그러나 RFID 칩은 항상 자체 별도 아날로그 구성 요소(충전 펌프, 커패시터)를 가지고 있었습니다.

오늘날 시장의 기존 RFID 칩은 아날로그와 디지털 구성 요소를 모두 포함합니다. 그러나 아날로그 프론트엔드는 본질적으로 디지털이 아니어서 비용을 추가하고 칩에서 많은 공간을 차지합니다.

NC 주립대 팀의 설계 방법은 디지털 조각이 수신된 RF 신호에서 직접 작동할 수 있게 하여 아날로그 설정의 대부분을 제거합니다.

NC 주립대의 새 칩은 전통적인 디지털 아키텍처의 표준 빌딩 블록(파운드리 제공 표준 셀)을 사용하며 이들이 RF 신호에서 직접 작동할 수 있게 합니다. 디지털 구조는 RFID 기능을 공급망의 집적회로 같은 대상 구성 요소에 쉽게 이식할 수 있게 합니다.

이 RFID 기능은 IP 블록이라고 불리는 모듈러 디지털 로직 유닛을 사용하여 대상 구성 요소에 배포됩니다.

IP 블록은 본질적으로 '주로 디지털'이며 고도로 튜닝된 아날로그 레이아웃을 요구하지 않습니다. 디지털 설계는 기존 컴퓨터 칩에 사용되는 것과 같은 광범위한 반도체 기술과 호환됩니다.

"이를 통해 컴퓨터 칩에 RFID 태그를 통합할 수 있어 사용자가 칩 수명 주기 내내 개별 칩을 추적할 수 있습니다. 이는 위조 방지에 도움이 되고 구성 요소가 말하는 그대로인지 확인할 수 있게 합니다."라고 NC 주립대 박사과정 학생으로 이 프로젝트에 참여했고 논문 제1저자인 Kirti Bhanushali는 말했습니다.

RFID 태그 크기는 주로 안테나 크기에 의해 결정되지만, 칩이 비싼 부분이라고 Paul Franzon 교수는 말합니다. 그는 논문 공동저자이자 NC 주립대 전기컴퓨터공학 Cirrus Logic 석좌교수입니다.

칩이 작을수록 단일 실리콘 웨이퍼에서 더 많은 칩을 얻을 수 있습니다.

더 저렴한 RFID 태그로 제조업체, 유통업체, 소매업체는 식료품점 제품처럼 저가 품목 추적에 RFID 태그를 잠재적으로 사용할 수 있습니다.

팀은 이제 두 가지 방식으로 칩 상용화를 탐색하기 위해 업계 파트너와 협력하는 데 관심이 있습니다. Franzon 교수는 말합니다: 슈퍼마켓 같은 분야에서 사용할 대규모 저비용 RFID 생성; 컴퓨터 칩에 RFID 태그 임베딩하여 고가치 공급망 보안.

"결과 태그는 대량 생산 시 1센트 미만이 될 수 있습니다."라고 Franzon 교수는 Tech Briefs에 이메일로 말했습니다. "이는 식료품 UPC 코드 대체 등 많은 응용 분야를 엽니다."

파트너십 기회 탐색 중인 W. Shepherd Pitts(전 NC 주립대 연구조교수)는 RFID 태그의 '플러그앤플레이' 측면을 강조합니다. 아이디어는 프로세서 제조업체가 기술을 직접 가져와 디지털 주변장치를 단순히 추가하여 칩 기능을 확장할 수 있다는 것입니다.

Tech Briefs의 더 많은 RFID 칩

NASA 리더가 주파수 다중화기로 더 많은 RFID 태그를 정확하게 위치시킵니다.

RFID 기반 시스템이 가정 내 노인 돕는 방법 보기.

Tech Briefs TV 시청: NASA 존슨우주센터 라이선싱 가능한 RFID 기술 제품군.

"이미 하드웨어 기술 언어(Verilog, VHDL 등)에서 그 기능이 검증되었다면, 우리 방법으로 표준 배치 및 배선 도구를 사용하여 구현할 수 있습니다."라고 Pitts는 이메일로 썼습니다. "아날로그 설계 구성 요소가 매우 가볍고 새로운 노드에 빠르게 배포할 수 있습니다. 충전 펌프 같은 회로가 피하므로, 벤더 제공 표준 셀을 활용하는 '주로 디지털' 접근 방식이며 따라서 가장 공격적인 제조 노드로 확장됩니다."

논문 "55nm CMOS 공정에서 125µm×245µm 주로 디지털 UHF EPC Gen2 호환 RFID 태그"는 4월 29일 IEEE RFID 국제회의에서 발표되었습니다. 공동저자로는 NC 주립대 박사과정 학생으로 프로젝트에 참여한 Wenxu Zhao와 Pitts 박사가 있습니다.

어떻게 생각하십니까? 아래에 질문과 의견을 공유해 주세요.