Дешевый и гибкий пластиковый микрочип Arm может создать “интернет всего”

Прототип PlasticARM – самый сложный гибкий чип на сегодняшний день, сообщает theverge.

Если вы думаете, что микрочипы сейчас повсеместны, они появляются во всем, от стиральных машин до фонарных столбов, просто подождите, пока схемы можно будет печатать на пластике, бумаге и ткани по цене в копейки. Именно это обещает разработчик микросхем Arm, представив на этой неделе новый прототип микрочипа на пластиковой основе под названием PlasticARM.

Это не первый гибкий чип, который мы видели, но он самый сложный. PlasticARM содержит 32-битный процессор Cortex-M0 (самое дешевое и простое процессорное ядро ​​в семействе Arm Cortex-M), а также 456 байт ПЗУ и 128 байт RAM. Он состоит из более чем 18 000 логических проходов, что, по словам “Арм”, как минимум в 12 раз больше, чем у предыдущего чипа на пластиковой основе.

Чип был разработан в сотрудничестве с производителем гибкой электроники PragmatIC, и, как поясняют разработчики компании в статье, опубликованной в Nature, он еще не обладает той же функциональностью, что и конструкции на основе кремния. Например, он способен запускать только три тестовых программы, встроенных в его схемы во время изготовления, хотя исследователи Arm говорят, что они работают над будущими версиями, которые позволят установить новый код.

Что делает PlasticARM и аналогичные чипы такими особенными, так это использование гибких компонентов; в данном случае это металлооксидные тонкопленочные транзисторы или TFT. Их можно печатать на поверхностях, которые складываются и изгибаются без ухудшения характеристик, в отличие от процессоров на основе хрупких кремниевых подложек. Это позволяет дешево печатать процессоры на таких материалах, как пластик и бумага.

Как объясняют исследователи Arm в своей статье, это позволит использовать микрочипы для самых разных целей, которые сегодня кажутся расточительными. Например, вы можете напечатать чипы на каждой молочной бутылке, которые обнаруживают порчу, заменяя использование срока годности. Арм говорит, что это создаст новый «Интернет всего», в котором чипы будут интегрированы в «более триллиона неодушевленных объектов в течение следующего десятилетия».

Однако у микросхем на пластиковой основе есть серьезные недостатки, и они определенно не заменят кремниевые процессоры в краткосрочной перспективе. Они просто слишком неэффективны с точки зрения энергопотребления, плотности и производительности. Например, PlasticARM потребляет 21 милливатт энергии, но 99 процентов из этого по существу тратится впустую, и только 1 процент используется для вычислений. Чип также сравнительно большой, его площадь составляет 59,2 квадратных миллиметра. Как отмечает AnandTech, это примерно в 1500 раз больше, чем размер кремниевого процессора Cortex M0.

Как сказал New Scientist инженер-исследователь Arm Джеймс Майерс: «Он не будет быстрым, он не будет энергоэффективным, но что если я собираюсь положить его на салат, чтобы отслеживать срок годности, – вот в чем идея».