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向未来：依靠新旧技术的融合,迈向保持健康、减少疼痛和延长寿命的未来!3无线保健的贴片革新
大会报告题目2是为无线个人保健和生活方式带来机遇的技术变革[3].
来自普遍监测、实时诊断和以患者为中心治疗的诸多挑战,将使得硅元素变得更加本质；各种个体保健、诊断和治疗产品的技术突破,正在驱动着电路改进与系统创新.
硅元素正在新兴的保健范式中扮演着关键的角色.例如涉及以疾病为中心的医学看护,以患者为中心的确诊与治疗,超前个性化与普通大众化的诊断与治疗.
保健的需求特点是个体的、断言的、预防的和分享的,就无疑意味着,将面对大量的测量数据和相关的信息以及通信技术的基础设施前提.
正因如此,多数数据将被移动携带,进出于人居或无人职守的装置,而仅仅需要训练有素的专业人员的最小干预.
经常来自主诉的以患者为中心的数据,是临床实验的关键,其重要作用涉及寻求诊断、检查治疗改进、评价治疗后的生命健康质量,以及加速创造着的患者社会网络.
患者主诉的数据质量会经常出现问题.区别于此,连接于人体的监测装置的突显优点,是方便提供数据、确保质量、保护隐私与易于识别.这种技术基础将促使每天监测得到“优质良率”的微事件（作为参考标准）,以便在症状明显之前,宣称疑难的病情表现稳定.其中,数据挖掘和处理必须置信和安全；基于Web网的服务有如MicrosoftHealthVault和GoogleHealth.
假如最近的医院远在几百公里之外,为了趋近更加健康生活之目标,技术需求将是：识别疾病的早期模式,便于加速诊断,增强家庭保健的导向,改进自我医疗；便携式监测器将把客观和优质的数据提供给遥控医生,所有这些均依赖于信息和通信技术的优良的基础设施建设.
在多种研究中,相关的简单无线心电图监测器（ECG,Electro-Cardiogram）贴片（patch）早在2002年已启动研究（比利时IMEC的Human++项目）,实现可绕性和伸张性；与动态心电图仪（1957年由美国实验物理学家NormanJHolter发明）相比较,此类第一代健康贴片正开始影响着护理的效果,同时减少了被测者的留院时间.
例如,在模拟域而非数字域提取ECG信号的特征,可以缩减DSP能耗达11倍；基于检测活动特征的模数转换（ADC）变采样技术,可以6:1压缩ADC的输出数据,最终缩减ECG贴片系统的功耗可达7倍.另外,区别于解决ECG信号中运动伪迹的间接方法（依靠速度和加速度检测体姿,缺点是高能耗）,新技术直接利用运动伪迹的产生原因,其针对电极-皮肤组织接口,根据电极-皮肤组织之间的接触阻抗来判断和减弱运动伪迹；综述者评价：接触阻抗一般被认为是负效应,此处得到了正性应用.
下一代多传感器智能贴片将是保健领域的游戏（技术）变革者,同时也是技术路线图的初步驱动项目,特点是其根本步骤涉及系统能耗的效率、信号采集、调理、在线处理、识别和无线数据传输.
智能贴片和其它可穿戴装置,与保健的技术基础设施互连,具备自动供电能力,具备嗅觉、听觉和感觉能力.我们需要传递这些技术特点的新技术,例如基于灵活的可配置模式.为取得这些成就,也必将遵循和应对合理的成本约束和生态制造挑战.因为,对于每一项应用,硬件约束肯定会呈现为诸如系统可靠性、成本和能量预算.
超低功耗计算：基于亚阈值技术（缺点是噪声容限降低）的超低功耗的能量效率,已经可达pJ/周期（@kHz时钟）,为了支持ECG算法,依赖于低频、有限处理、小存储器和低精度的组合应用；至于脑电图仪（EEG）的高能效和快计算能力,则需利用诸多技术,例如轮停、SIMD指令、门控电源、电压缩减、多时钟域、多电压域,以及强化的门控时钟等；新的超低功耗特性趋势是达到0.5pJ/周期,基于40nm的CMOS技术,借助于专用指令集处理器这一新概念.
已知的多数通信协议（例如能耗量级50~100nJ/bit）并不适合于指导超低能耗人体局域网（BAN）射频（参见图3,其中BAN是折中考量功耗和数据率的典范）,依靠宽范围轮停的RF电路可以降低功耗至nJ/bit量级（对照数据参见于标题6之新技术方向）.
位于技术层面的游戏变革者是寻优的和有效的,如果他们已被应用需求所驱动的话.确实存在快速的进步,处于近距和深入的相互作用之中,存乎医学和电子通信之间,已知的证据来自于世界范围的与保健相关的实验,例如利用无线传感于人体局域网的可重构性.此类技术对于个体诊断和产品疗效,显然驱动着技术“游戏”改变的电路、系统和商业模式的创新.
许多可见的应用例如脑机接口已经显现出魔力.然而,伴随着每一代新技术及其应用算法,可穿戴无线系统正变得各方阻碍减少与自动功能增加.
能量收集和管理是制约健康贴片等便携平台发展的第一因素；多参数传感的意图是集成多种功能检测,指标分别针对运动、加速度（基于MEMS）、方向（基于陀螺）、声响（Si麦克风）、气味（基于电子鼻）、流体分析（Lab-on-Chip）,以及图像和光线等.
ECG绿色集成技术看好系统-封装联合设计,例如织物集成；重视电磁兼容,例如电池-天线-系统体之间耦合；希望裸芯减薄至10μm；将依赖滚动“印刷”工艺于塑料基等箔衬之上.
贴片技术已经演进为智能皮肤（SCIENCE,2011年8月12日）.美国伊利诺伊大学材料学教授约翰罗杰斯等设计的智能“皮肤”实为一种超薄电子装置,包括感应器、电子元件、电源及发光元件,其被压缩到厚度仅有100μm的超薄层中.它可像纹身一样附着于皮肤上,测量心率和其他生命体征,还可做为电子绷带以便加速伤口愈合、甚至还可为假肢装置带来触觉.测试后发现,智能皮肤的突出优点是可在受试者上肢、颈部、前额、脸颊以及下颚表面连续工作24个小时而不刺激皮肤.
一个自适应智能系统的获得,必将建立在设计的所有抽象层的交叉寻优和技术移植之上.
未来技术应用于优秀目标,例如监测心理压力与情绪等,将正性地颠覆我们怎样生活、游艺和工作的态度.虽然,这些进步尚不能预言出现一个“勇敢的新世界”,但是可以鼓励和强化个人的更加健康、快乐和长寿的人生愿景.
4生态友好的健康半导体
大会报告题目3是为了健康生活的生态友好的半导体技术[5].
人类史上工业发展双刃剑的负面所造成的生态污染,已经给健康生存带来了严重的威胁.为了拯救笼罩在全球环境危机下的人们,所有工业的研发导向开始加速指向生态友好的工业模式.
研究表明,危机的来源一是能耗增长,二是温室效应蔓延.因此,关键努力是减少所有工业的能源需求.身处其中的半导体制造业对节能减排责无旁贷.在不牺牲便捷性和生产率的前提下,有效的贡献途径就是迫使所有半导体产品包括生产线都降低能耗（energyconsumption）提高能效（energyefficiency）.
提高能效需要整个半导体产品研发过程的通力协作：设计（包括架构）、设计方法学、工艺技术和封装.更需要与其它工业领域的合作：与软件提供商和用户的早期互动可以提高能效；与电能的设备制造、产生与分布的互动将可提高整个电能基础设备的效率,及至正性地影响半导体产品的设计与应用.
典型的成就例如：最近的低功耗多核处理器、绿色存储器解决方案、宽带存储器接口、三维封装技术、低泄漏/低电源工艺技术、低功耗设计方法学,以及智能网格电源系统.
仔细检讨半导体生产线的低能效原因,其包括制造设备的待机损耗（占比正常工作的72.9%）.除了减少此类损耗,必须与设备供应商合作,共同面对绿色制造问题.
未来工艺预测举例：期望高κ/金属栅的FET和超低介电常数（≤2.4）介质成为面向20nm之后节点的主流工艺,结合鱼鳍FinFET结构（优点是不受掺杂剂量涨落的影响）,可望提高性能20%,减小能耗10%（与平面工艺比较）.
有研究表明,如果淀积的温度从780°C降为300°C,则可节能约80%
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