京大など、発電量に合わせて動作する半導体集積回路の開発に成功

低リーク電流を可能とした22nm CMOSプロセスで設計・試作した半導体集積回路に今回のコンセプトを実装し、異なるしきい値の電源電圧を有する複数のバッファを、トランジスタのサイズや縦積み段数を調整することで実現し、その有効性確認を実施したところ、消費電力0.9pW(同精度に換算した場合、従来技術の1/27程度)、電源電圧0.1V(従来技術に比べて44％低減)が達成されたという。これにより、涙液糖駆動の単独動作が可能な、血糖濃度と涙液糖濃度の相関を活用して、涙液糖濃度から血糖濃度を推定し、持続的にモニターするコンタクトレンズ「持続血糖モニタリングスマートコンタクトレンズ」の開発が進展したとする。

なお、今回の研究開発のコンセプトは、「電源電圧に応じて自律的に動作を最適化する」という汎用的な半導体集積回路設計に関わるものだと研究チームでは説明しており、今後の半導体集積回路の低消費電力化技術の発展へと波及することが期待されるとしている。

また、今後については、低電力化設計基盤技術として、さまざまな集積回路において適用することを目指すと共に、応用開拓を進めていくことを考えているとしており、その応用開拓として、持続血糖モニタリングスマートコンタクトレンズのほか、デジタル錠剤、スマートステントといった体内環境で動作するIoTシステムの開発に取り組んでいくとしている。
（波留久泉）