Arms billige og fleksible mikrochip av plast kan skape et “internett av alt”

Hvis du tror mikrochips er allestedsnærværende nå, og dukker opp i alt fra vaskemaskiner til lyktestolper, er det bare å vente til kretser kan skrives ut på plast, papir og stoff til prisen på øre. Det er det brikkedesigneren Arm lover, og selskapet presenterte denne uken en ny prototype plastbasert mikrochip med navnet PlasticARM.

Dette er ikke den første fleksible brikken vi har sett, men den er den mest komplekse. PlasticARM inneholder en 32-biters Cortex-M0 CPU (den billigste og enkleste prosessorkjernen i Arm’s Cortex-M-familie), samt 456 byte ROM og 128 byte RAM. Den består av over 18.000 logiske porter, som Arm sier er minst 12 ganger mer enn den forrige plastbaserte brikken.

Brikken ble designet i koordinering med den fleksible elektronikkprodusenten PragmatIC, og som selskapets designere forklarer i et papir publisert i Nature, har den ikke den samme funksjonaliteten til silisiumbaserte design. For eksempel er den bare i stand til å kjøre en trio av testprogrammer som er kablet inn i kretsene sine under fabrikasjon, selv om Arms forskere sier at de jobber med fremtidige versjoner som gjør det mulig å installere ny kode.

Arm's PlasticARM-brikke er ikke den raskeste eller mest effektive, men den er den mest fleksible. Bilde: Arm

Det som gjør PlasticARM og lignende chips så spesielle er bruken av fleksible komponenter; i dette tilfellet tynnfilmtransistorer av metalloksid eller TFT. Disse kan skrives ut på overflater som bøyes og bøyes uten å degraderes, i motsetning til prosessorer basert på sprø silisiumsubstrater. Dette gjør det mulig å trykke prosessorer billig på materialer som plast og papir.

Som Arms forskere forklarer i papiret, vil dette tillate at mikrochips blir brukt til alle slags bruksområder som kan virke bortkastede i dag. Du kan ha sjetonger skrevet for eksempel i hver melkeflaske som oppdager ødeleggelse, og erstatter bruken av salgsdatoer. Arm sier at dette vil skape et nytt “internett av alt”, med sjetonger integrert i “mer enn en billion livløse objekter i løpet av det neste tiåret.”

Plastbaserte sjetonger har store ulemper, skjønt, og vil absolutt ikke erstatte silisiumprosessorer på kort sikt. De er rett og slett for ineffektive når det gjelder energiforbruk, tetthet og ytelse. PlasticARM bruker for eksempel 21 milliwatt kraft, men 99 prosent av det er i det vesentlige bortkastet, med bare 1 prosent fanget for beregning. Brikken er også relativt stor, med et areal på 59,2 kvadrat millimeter. Som bemerket av AnandTech, er det rundt 1500 ganger størrelsen på en silisiumbasert Cortex M0-prosessor.

Som forskningsingeniør i arm James Myers sa til New Scientist: “Det vil ikke være raskt, det vil ikke være energieffektivt, men hvis jeg skal legge det på en salat å spore holdbarhet, det er ideen. ”