Arm發佈低價塑膠微晶片原型,致力於”萬物互聯”
從電腦、手機、汽車到洗衣機、燈柱等,微晶元現在可以說無處不在,不過這還不是真正的”萬物互聯”。 英國晶元設計公司Arm最新發佈了名為PlasticARM的新型塑膠晶元原型,可以將電路以低廉成本印在塑膠、紙張和織物上,幫助實現萬物互聯的目標。
PlasticARM並非首款柔性晶元,但它卻是最複雜的,有56340個部件。 這款微晶元中包含一個32位Cortex-M0 CPU (Arm Cortex-M系列中最便宜和最簡單的處理器核心),以及456位元組的ROM和128位元組的RAM。 它由超過18000個邏輯門組成,Arm稱其數量至少是之前塑料晶元的12倍。
PlasticARM是Arm與柔性電子製造商PragmatIC合作設計的,正如該公司設計師在《自然》雜誌上發表的論文中所解釋的那樣,它被具備矽基晶元設計的相同功能。 例如,在製造過程中,PlasticARM只能運行硬連接到電路中的三個測試程式上,不過Arm的研究人員表示,他們正在開發未來版本,以允許安裝新的代碼。
PlatticARM和類似的晶片之所以如此特別,是因為它們使用了柔性元件。 在PlatticARM身上,研究人員使用的是金屬氧化物薄膜晶體管(TFT)。 與基於脆性矽襯底的處理器不同,它們可以列印在彎曲的表面上而不會降解。 這使得在塑膠和紙張等材料上廉價地列印處理器成為可能。
正如Arm的研究人員在他們的論文中解釋的那樣,這將允許微晶元被用於今天看起來是浪費的各種用途。 例如,你可能會在每個奶瓶上印上檢測是否變質的晶元,以取代保質期標記。 Arm表示,這將創造一個新的「萬物互聯」世界,未來十年,晶元將被集成到「超過一萬億個無生命物體中」。
然而,基於塑膠的微晶元存在重大缺陷,在短期內肯定不會取代矽處理器。 就能耗、密度和性能而言,它們的效率實在太低。 例如,PlatticARM消耗21毫瓦的電力,但其中99%基本上被浪費了,只有1%被捕獲用於計算。 PlatticARM也比較大,面積達59.2平方毫米,大約是矽基Cortex M0處理器大小的1500倍。
正如ARM研究工程師詹姆斯· 邁爾斯(James Myers)所稱:”PlatticARM的運算速度不會很快,也不會節能,但我打算把它放在生菜上來跟蹤保質期,這將是不錯的想法。 我們仍在尋找其他用例,就像20世紀70年代探索原始處理器的用途那樣。 這可以用於智慧包裝嗎? 氣體感測器是否可以告訴你什麼東西吃起來更安全? 它能用於穿戴健康貼片嗎? 這些都是我們在考慮的有趣專案。 “(小小)