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Arm为物联网开发了一种可弯曲微处理器

2022-03-16来源:

Arm为物联网开发了一种可弯曲微处理器

  Arm发布了一类名叫PlasticARM的新式TFT微处理器原型,被称作目前为止最繁杂的可弯折处理芯片(flexiblechip)。

  PlasticARM融合金属氧化物薄膜晶体管和柔性聚酰亚胺,制作而成全柔性32位可弯折微处理器,应用等效电路800nmTFT生产制造,包含1个32位Cortex-M0CPU(Arm的Cortex-M系类中最实惠和最简单的CPU内核),及其456bytes的ROM和128bytes的RAM。它由超过18,000个逻辑闸构成。

  PlasticARM原型32位微处理器源于适用Armv6-M构架的ArmCortex-M0+CPU19(一整套极为丰富的80多条控制指令)和用以开发软件的原有专用工具链(例如,编译程序、调试程序、链接器、集成化开发环境等)。整体原生态灵便的SoC称之为PlasticARM,可以从其內部储存器运作应用软件。PlasticARM包含18,334个NAND2等效电路门,这使其变成在柔性基材上应用金属氧化物TFT搭建的最繁杂的FlexIC(最少比之前的集成电路工艺繁杂12倍)。

  该处理芯片是与柔性电子商品制造厂商PragmatIC协作设计的,该成果公布于Nature上所表明的,它都还没与根据硅的设计一样的基本功能。例如,它只有在生产制造环节中运作硬联网到其电路中的3个测试程序,虽然Arm的科学研究人员表明他们正开发设计将来新版本将安装使用上新编码。

  PlasticARM运作的操作系统和应用程序都储存在456bytes的ROM内存,与CPU分离。现阶段ROM没法升级,但科学研究队伍期待下代商品不断改进。全部重要零部件包含CPU、RAM、ROM连结均应用非晶硅制作而成,都以柔性高聚物为主导。

  Arm声称PlasticARM芯片并不是速度最快或最高效率的,但它是最灵便的部件。在这样的情况下,金属氧化物薄膜晶体管或TFT与根据脆性硅基材的CPU不一样,这种可以打印在弯折和弯折而并不会降解的表层上,与此同时这促使在塑胶和纸质等低廉原材料上开展CPU打印变成可能。也就是,PlasticARM生产成本比在硅处理芯片上生产制造的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)低得多。

  对于工作频率这方面,该科学研究文献提出,PlasticM0在3V输进下的运作工作频率约为20-29kHz;在Arms自身的设计文档中,对于输出功率而不是工作频率开展调优的180nm超低泄漏制造上的M0可以在50MHz下运作。那就是1600-2500倍的工作频率差别。

  沃卡惠认为,根据塑胶的处理器有较大的缺陷,短时间显然不容易替代硅处理器。他们在耗能、相对密度和特性层面的工作效率太低了。例如,PlasticARM耗费21毫瓦的输出功率,但在其中99%通常被消耗了,仅有1%被捕获用以测算。处理芯片也非常大,总面积为59.2平方毫米。

  过去的20年里,柔性电子产品设备现已经成长到提供了比较成熟的低成本、轻薄型、柔性和适应性强的设施设备,以及传感器、内存、电池、发光二极管、能量收集器、近场通讯网络/射频识别和印刷电路好比外置天线。但此类总体自动化配件,缺少的内容是灵动及柔性的微处理器,甚至缺少在柔性基板上聚合相对的很多的TFT以执行任何有意义的测算。然而,Arm初期目标似乎将它放在蔬菜跟踪保质期及日用品物联网用途。

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