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售價不到1美分!可彎曲的塑料處理器將大規模量產!

2022-06-17 12:15:57 EETOP
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來源:tomshardware 作者:Mark Tyson 編譯:EETOP

如果你一直在關注有關物聯網IoT)的統計數據,它每年都在以數十億臺設備的速度增長,這些數字是相當令人難以置信的。但事實是,昂貴的硅芯片實際上正在阻礙這一猖獗的增長。

但現在研究人員已經設計出一種新的塑料處理器,他們估計這種處理器將能夠以低于1美分的價格進行大規模生產。根據IEEE Spectrum的一份報告,一款命名為Flexicore芯片開啟了一個新世界,使得你遇到的幾乎每一件物品——比如:繃帶、瓶子、香蕉等都可以都可以擁有芯片

圖片

伊利諾伊大學厄巴納香檳分校和柔性電子制造商PragmatIC 表示:我們目前使用的芯片設計--即使是最基本的微控制器--也太復雜了,無法用塑料進行大規模生產。

去年,Arm 和 PragmatIC 宣布開發PlasticArm 原型,該原型實現了 Arm M0 處理器設計,其中包含超過 56,000 個半導體器件,這項最新研究表明,需要一種全新的架構方法來實現可用的產量和一分錢的芯片

為了解決塑料芯片設計的特殊性,伊利諾伊大學的團隊從頭開始構建新的Flexicore處理器設計。因為當處理器門數增加時,產量會大幅縮減,因此他們決定做一個最小的設計,減少門數,使用4位和8位邏輯,而不是16位或32位的替代方案。Flexicore 內存架構及其指令集針對更少的組件和更低的復雜性進行了優化。研究人員還設計了可重復使用部件的邏輯(因此,具有更少的晶體管)。最后但并非最不重要的一點是,處理器的設計可使其在單個時鐘周期內執行一條指令。

對于芯片制造,研究團隊使用了柔性薄膜半導體銦鎵鋅氧化物(IGZO)技術。IZGO 在顯示器面板制造中的有廣泛的應用。這是一項可靠且成熟的技術,薄膜可以彎曲成半徑為毫米級的曲線而不會產生不良影響。

一個示例 4 位 FlexiCore 處理器為 5.6 平方毫米,包含 2,104 個半導體器件,類似于經典的Intel 4004 CPU。與之前我們提到了使用 Arm M0 架構的 PlasticArm 原型——Flexicore 使用的半導體器件數量不到 4%。制造良率超過 80%,研究人員估計 Flexicore 芯片的生產成本不到 1 美分。不過,目前8 位設計處理器還無法打破一美分的障礙。

還有很多工作要做,研究人員已經嘗試針對不同的流程和目標工作負載優化 Flexicore 設計,并取得了一些成功。了解彎曲芯片如何影響性能以及這些東西的耐用性將會很有趣。

借助這種低價塑料處理器,以及柔性電子產品從小眾市場向主流市場的轉變,我們可能會看到真正無處不在的電子產品的曙光。上述研究將在本月晚些時候的計算機體系結構國際研討會上發表,屆時我們可以了解到更多相關信息和進一步的發展計劃。

原文:

https://www.tomshardware.com/uk/news/plastic-processors-for-less-than-a-penny-apiece


關鍵詞: 柔性芯片 塑料芯片 PlasticArm

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