Arms billige og fleksible plastmikrochip kunne skabe et 'internet af alt'

Hvis du mener, at mikrochips er allestedsnærværende nu og vises i alt fra vaskemaskiner til lygtepæle, skal du bare vente, indtil kredsløb kan udskrives på plast, papir og stof til prisen for øre. Det er det, som chipdesigner Arm lover, og virksomheden afslører denne uge en ny prototype plastbaseret mikrochip ved navn PlasticARM.

Dette er ikke den første fleksible chip, vi har set, men den er den mest komplekse. PlasticARM indeholder en 32-bit Cortex-M0 CPU (den billigste og enkleste processorkerne i Arm's Cortex-M-familie) samt 456 byte ROM og 128 byte RAM. Den består af over 18.000 logiske porte, som Arm siger er mindst 12 gange mere end den tidligere plastbaserede chip.

Chippen blev designet i samarbejde med den fleksible elektronikproducent PragmatIC, og som virksomhedens designere forklarer i et papir, der er offentliggjort i Nature, har den endnu ikke den samme funktionalitet som siliciumbaseret design. For eksempel er det kun i stand til at køre en trio af testprogrammer, der er fast forbundet til sine kredsløb under fabrikation, selvom Arms forskere siger, at de arbejder på fremtidige versioner, der gør det muligt at installere ny kode.

Arm's PlasticARM-chip er ikke den hurtigste eller mest effektive, men den er den mest fleksible. Billede: Arm

Hvad der gør PlasticARM og lignende chips så specielle er deres brug af fleksible komponenter; i dette tilfælde metaloxid-tyndfilmtransistorer eller TFT'er. Disse kan trykkes på overflader, der bøjes og bøjes uden at nedbrydes, i modsætning til processorer baseret på skøre siliciumsubstrater. Dette gør det muligt at udskrive processorer billigt på materialer som plast og papir.

Som Arms forskere forklarer i deres papir, ville dette gøre det muligt at anvende mikrochips til alle mulige anvendelser, der synes spildte i dag. Du kan have chips udskrevet i hver mælkeflaske for eksempel, der registrerer ødelæggelse, der erstatter brugen af ​​salgsdatoer. Arm siger, at dette vil skabe et nyt “internet af alt” med chips integreret i “mere end en billion livløse objekter i løbet af det næste årti.”

Plastbaserede chips har store ulemper, dog og vil bestemt ikke erstatte siliciumprocessorer på kort sigt. De er simpelthen for ineffektive med hensyn til energiforbrug, tæthed og ydeevne. PlasticARM bruger f.eks. 21 milliwatt strøm, men 99 procent heraf er i det væsentlige spildt, med kun 1 procent fanget til beregning. Chippen er også forholdsvis stor med et areal på 59,2 kvadratmillimeter. Som anandTech bemærker, er det omkring 1.500 gange størrelsen på en siliciumbaseret Cortex M0-processor.

Som forsker fra Arm Research James Myers sagde til New Scientist: “Det vil ikke være hurtigt, det vil ikke være energieffektivt, men hvis jeg vil lægge det på en salat at spore holdbarhed, det er ideen. ”