售价不到1美分!可弯曲的塑料处理器将大规模量产!

2022-06-17 12:15:57 来源:EETOP

来源:tomshardware 作者:Mark Tyson 编译:EETOP

如果你一直在关注有关物联网IoT)的统计数据,它每年都在以数十亿台设备的速度增长,这些数字是相当令人难以置信的。但事实是,昂贵的硅芯片实际上正在阻碍这一猖獗的增长。

但现在研究人员已经设计出一种新的塑料处理器,他们估计这种处理器将能够以低于1美分的价格进行大规模生产。根据IEEE Spectrum的一份报告,一款命名为Flexicore芯片开启了一个新世界,使得你遇到的几乎每一件物品——比如:绷带、瓶子、香蕉等都可以都可以拥有芯片

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伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校和柔性电子制造商PragmatIC 表示:我们目前使用的芯片设计--即使是最基本的微控制器--也太复杂了,无法用塑料进行大规模生产。

去年,Arm 和 PragmatIC 宣布开发PlasticArm 原型,该原型实现了 Arm M0 处理器设计,其中包含超过 56,000 个半导体器件,这项最新研究表明,需要一种全新的架构方法来实现可用的产量和一分钱的芯片

为了解决塑料芯片设计的特殊性,伊利诺伊大学的团队从头开始构建新的Flexicore处理器设计。因为当处理器门数增加时,产量会大幅缩减,因此他们决定做一个最小的设计,减少门数,使用4位和8位逻辑,而不是16位或32位的替代方案。Flexicore 内存架构及其指令集针对更少的组件和更低的复杂性进行了优化。研究人员还设计了可重复使用部件的逻辑(因此,具有更少的晶体管)。最后但并非最不重要的一点是,处理器的设计可使其在单个时钟周期内执行一条指令。

对于芯片制造,研究团队使用了柔性薄膜半导体铟镓锌氧化物(IGZO)技术。IZGO 在显示器面板制造中的有广泛的应用。这是一项可靠且成熟的技术,薄膜可以弯曲成半径为毫米级的曲线而不会产生不良影响。

一个示例 4 位 FlexiCore 处理器为 5.6 平方毫米,包含 2,104 个半导体器件,类似于经典的Intel 4004 CPU。与之前我们提到了使用 Arm M0 架构的 PlasticArm 原型——Flexicore 使用的半导体器件数量不到 4%。制造良率超过 80%,研究人员估计 Flexicore 芯片的生产成本不到 1 美分。不过,目前8 位设计处理器还无法打破一美分的障碍。

还有很多工作要做,研究人员已经尝试针对不同的流程和目标工作负载优化 Flexicore 设计,并取得了一些成功。了解弯曲芯片如何影响性能以及这些东西的耐用性将会很有趣。

借助这种低价塑料处理器,以及柔性电子产品从小众市场向主流市场的转变,我们可能会看到真正无处不在的电子产品的曙光。上述研究将在本月晚些时候的计算机体系结构国际研讨会上发表,届时我们可以了解到更多相关信息和进一步的发展计划。

原文:

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


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