物聯網為我們帶來了美好的憧憬，但如果這意味著要為數十件設備充電，從智能手表到溫控器林林總總，它很容易就變成一場噩夢，更不用說本月底的能源法案了。幸運的是，事情并不一定非得這樣。位于夏洛茨維爾的Psikick公司一直在研發一種名為亞閾值處理（subthreshold processing）的技術，它能夠解決這類問題，并向我們提供一個不需要使用電池的未來。

　　“亞閾值處理，”該公司聯合創始人兼首席執行官布倫丹·理查德森（Brendan Richardson）告訴我，“在上世紀70年代就形成理論并為人所知了。一些早期的電子表采用了亞閾值電路，以節省能耗和高效地利用電池。但它從來沒有被廣泛開發過，因為能耗一直不是電路設計的重點——直到最近。”

　　它的原理是什么呢？其基本概念是，雖然電路中電源電壓低于某一閾值的晶體管傳統上被認為是始終關閉的，但實際上仍會有少量電流流動，這種漏電流可以被用來進行一些實用的操作。它足以支持心電圖監控、無線傳感應用、振動監測以及其他只需要幾十兆赫茲電流就能運行的活動。

　　經過多年的試驗，Psikick團隊得以設計出這樣一種片上系統（SoC），它擁有與市面上或實驗室中同類片上系統相同或更強大的功能，但能耗卻只有前者的百分之一甚或千分之一。這本身就已經是個好消息，但該方案真正具有革命性的潛力在于，這種極端高的能源效率讓芯片能夠持續地和完全地通過采集自周圍環境的能量進行供電，比如振動、溫度梯度、太陽能、射頻或者是壓電致動。不再需要使用電池了，因為那些芯片幾乎能夠無限地驅動你的監控應用。而這確實是一場革命。

　　PsiKick并非這個領域的唯一參與者：它擁有數家競爭對手，比如位于得克薩斯州奧斯汀的Ambiq Micro，或者是位于比利時的微電子研究中心（IMEC）。

　　有一點必須明確的是：你無法使用亞閾值處理器取代手機芯片組，并把手機充電器扔到一邊；或者僅僅通過Psikick芯片采集的能量去做高強圖像處理那樣的事情。“這是不可能的。”理查德森說，“因為，你得不到足夠的處理能力。你無法以千兆赫茲的速度去運行這些芯片。當你走下亞閾值的斜坡后，你能大幅降低能耗，但代價是一切都會慢下來。你至多能夠以幾十兆赫茲的速度運行芯片，這已經足以進行心電圖監測或振動監測，但你無法使用這種芯片去播放高清視頻。”

　　即使存在這些限制，在傳感應用方面，Psikick的芯片還是可能很快就會得到大規模普及。

　　“我們認為，”理查德森說，“這項技術幾乎適用于你所能想象的物聯網上的任何應用。工業流程控制、基礎設施監控、精準農業、生物傳感、醫療保健、消費可穿戴設備，等等，等等。還有智能家居、智能城市、智能道路，你所能想到的一切。”

　　難怪業內人士激動不已，有很多跨越不同垂直市場的客戶正排著隊想要嘗試這種新芯片。“現在，”理查德森說，“我們正處于定義一種平臺芯片的進程中，它能夠被用于特定垂直市場的多個應用當中。我們現在正定義一種應用標準產品應該是什么樣子的，而不是為每種應用都創建特定用途集成電路（ASIC）。舉例來說，對于工業流程控制，我們可以有一種能夠做很多不同事情的芯片；在消費可穿戴設備領域，我們也可以讓一種芯片來完成很多不同的常見任務。”

　　根據Psikick的產品路線圖，其首批芯片產品將在明年年中推向市場。