如何使 RFID 芯片更小

北卡罗来纳州立大学的研究人员制造了被认为是最先进的最小 RFID 芯片：一种尺寸为 125 微米 (μm) x 245 微米的设备。这种微型芯片可能会降低 RFID 标签的成本，并使其能够用于高端技术的供应链安全。

为了管理供应链，制造商经常考虑将 RFID 芯片连接到微处理器或片上系统 (SoC)。然而，RFID 芯片一直都有自己独立的模拟组件，包括电荷泵和电容器。

当今市场上的传统 RFID 芯片包含模拟和数字组件。然而，模拟前端本质上不是数字的，这会增加成本并占用芯片上的大量空间。

NC State 团队的设计方法消除了大部分模拟设置，使数字部分能够对直接接收的射频信号进行操作。

北卡罗来纳州立大学的新芯片使用传统数字架构的标准构建块——代工厂提供的标准单元——并使它们能够直接在射频信号上运行。数字结构很容易将 RFID 功能移植到目标组件中，例如供应链中的集成电路。

这种 RFID 功能使用称为 IP 块的模块化数字逻辑单元部署在目标组件中。

IP 块本质上是“主要是数字的”，不需要高度调整的模拟布局。数字设计与广泛的半导体技术兼容，例如传统计算机芯片中使用的技术。

“这使得将 RFID 标签整合到计算机芯片中成为可能，允许用户在其整个生命周期中跟踪单个芯片。这有助于减少假冒，并允许您验证组件是否如其所说，”Kirti Bhanushali 说，他以博士的身份参与了该项目。北卡罗来纳州立大学的学生，是该论文的第一作者。

RFID 标签的大小在很大程度上取决于其天线的大小，但芯片是昂贵的部分，该论文的通讯作者、北卡罗来纳州电气和计算机工程 Cirrus Logic 杰出教授 Paul Franzon 说。

芯片越小，单片硅片所能得到的芯片就越多。

借助更便宜的 RFID 标签，制造商、分销商或零售商可以潜在地使用 RFID 标签来跟踪低成本商品，例如杂货店中的产品。

Franzon 表示，该团队现在有兴趣与行业合作伙伴合作，以两种方式探索芯片的商业化：大规模生产低成本 RFID，用于超市等行业；并将 RFID 标签嵌入计算机芯片，以确保高价值供应链的安全。

“生成的标签的体积可能低于 1 美分，”弗兰松教授告诉 Tech Briefs 通过电子邮件。 “这会打开许多应用程序，包括替换杂货的 UPC 代码。”

在探索与其他公司的合作机会时，曾在北卡罗来纳州立大学担任研究助理教授期间参与该项目的 W. Shepherd Pitts 强调了 RFID 标签的“即插即用”方面。这个想法是处理器制造商可以直接采用该技术，并简单地添加他们的数字外围设备来扩展芯片的功能。

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“如果他们已经在他们的硬件描述语言（verilog、VHDL 等）中验证了该功能，那么可以使用我们使用标准布局和布线工具的方法来实现，”Pitts 通过电子邮件写道。 “模拟设计组件非常轻巧，可以快速部署在新节点中，因为避免使用电荷泵等电路，因此它是一种‘大多数数字化’的方法，利用供应商提供的标准单元，因此可以扩展到最激进的制造节点。”

论文“A 125μm×245μm Mainly Digital UHF EPC Gen2 Compatible RFID tag in 55nm CMOS process”于 4 月 29 日在 IEEE RFID 国际会议上发表