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Arm发布低价塑料微芯片原型,致力于"万物互联"

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7月24日消息,从电脑、手机、汽车到洗衣机、灯柱等,微芯片现在可以说无处不在,不过这还不是真正的“万物互联”。英国芯片设计公司Arm最新发布了名为PlasticARM的新型塑料芯片原型,可以将电路以低廉成本印在塑料、纸张和织物上,帮助实现万物互联的目标。

PlasticARM并非首款柔性芯片,但它却是最复杂的,有56340个部件。这款微芯片中包含一个32位Cortex-M0 CPU (Arm Cortex-M系列中最便宜和最简单的处理器核心),以及456字节的ROM和128字节的RAM。它由超过18000个逻辑门组成,Arm称其数量至少是之前塑料芯片的12倍。

PlasticARM是Arm与柔性电子制造商PragmatIC合作设计的,正如该公司设计师在《自然》杂志上发表的论文中所解释的那样,它被具备硅基芯片设计的相同功能。例如,在制造过程中,PlasticARM只能运行硬连接到电路中的三个测试程序上,不过Arm的研究人员表示,他们正在开发未来版本,以允许安装新的代码。

PlatticARM和类似的芯片之所以如此特别,是因为它们使用了柔性元件。在PlatticARM身上,研究人员使用的是金属氧化物薄膜晶体管(TFT)。与基于脆性硅衬底的处理器不同,它们可以打印在弯曲的表面上而不会降解。这使得在塑料和纸张等材料上廉价地打印处理器成为可能。

正如Arm的研究人员在他们的论文中解释的那样,这将允许微芯片被用于今天看起来是浪费的各种用途。例如,你可能会在每个奶瓶上印上检测是否变质的芯片,以取代保质期标记。Arm表示,这将创造一个新的“万物互联”世界,未来十年,芯片将被集成到“超过一万亿个无生命物体中”。

然而,基于塑料的微芯片存在重大缺陷,在短期内肯定不会取代硅处理器。就能耗、密度和性能而言,它们的效率实在太低。例如,PlatticARM消耗21毫瓦的电力,但其中99%基本上被浪费了,只有1%被捕获用于计算。PlatticARM也比较大,面积达59.2平方毫米,大约是硅基Cortex M0处理器大小的1500倍。

正如ARM研究工程师詹姆斯·迈尔斯(James Myers)所称:“PlatticARM的运算速度不会很快,也不会节能,但我打算把它放在生菜上来跟踪保质期,这将是不错的想法。我们仍在寻找其他用例,就像20世纪70年代探索原始处理器的用途那样。这可以用于智能包装吗?气体传感器是否可以告诉你什么东西吃起来更安全?它能用于可穿戴健康贴片吗?这些都是我们在考虑的有趣项目。”(小小)

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