Будущее пластичного кремния. Зачем нужен новый гибкий чип PlasticArm

05.08.2021 |

Илья Блинов.

В конце июля инженеры из ARM и PragmatIC Semiconductor Ltd представили гибкий чип нового поколения PlasticArm. В основе процессора – аморфный кремний, который благодаря своей некристаллической структуре имеет способность сгибаться. При изготовлении чипа примененяется технология металлооксидных полевых транзисторов, готовый продукт предполагается наносить на подложку из пластика или фольги. Однако ждать высокой производительности, подобной современным кремниевым процессорам, от PlasticArm пока не стоит. Это устройство пока может рассчитывать только на нишевое использование. О перспективах новой технологии рассуждает обозреватель ICT-Online.ru.

Сам по себе аморфный кремний как материал – вовсе не новый. Ранее он использовался для изготовления солнечных элементов и тонкопленочных транзисторов в ЖК-дисплеях. Таким образом теоретически PlasticArm мог бы выйти на рынок уже давно. Но и тогда, и сейчас из аморфного кремния нельзя сделать чипы как высокопроизводительные (поэтому PlasticArm пока не подходят, к примеру, для смартфонов или даже смартчасов), так и энергоэффективные (сейчас его минимальное напряжение составляет 3B – при использовании в «режиме ожидания»). По последнему критерию PlasticArm сегодня не может быть использован даже для повседневвных устройств новый эры «Интернета всего» (Internet of Everything).

Архитектура PlasticArm. ARMv6-MISA

Производитель гибкого чипа, американский разработчик процессоров ARM, положил в его основу собственные оригинальные разработки. PlasticArm представляет собой разновидность ядра ARM Cortex-M0+. Этог чип обладает ПЗУ объемом 456 байта и ОЗУ объемом 128 байта. PlasticArm состоит из 56 340 транзисторов и резисторов, формирующих 18 334 вентиля (в пересчете на эквивалентные вентили NAND2). Помимо гибкости одно из главных преимуществ нового чипа – его компактные, сравнительно с классическими процессорами, размеры.

Будущее гибкого процессора

Мы уже сообщали, что работу над новым проектом компания ARM начала еще в 2013 году, а впервые гибкий PlasticArm был продемонстрирован в 2015 году. Однако на тот момент широкому внедрению инновации помешал общий уровень развития технологий. Сегодня ARM также не позиционирует PlasticArm как равноценную замену обычным кремниевым процессорам. На совершенствование процессора производитель может потратить не менее четырех лет. Тогда PlasticArm, как обещают в компании, будет полностью доработан с точки зрения производительности и энергоэффективности.

Вероятно, после этого мы все-таки сможем стать свидетелями рождения новой эры «Интернета всего», когда, к примеру, с упаковкок пищевых продуктов исчезнут надписи о сроках годности. PlasticArm будет расчитывать время, оставшееся до окончания срока, и писать его на экране, расположенном на упаковке («умные этикетки»). В ритейле – процессор сможет также в режиме реального времени перевести оригинальный текст на иностранный язык, помогая иностранцам читать описание продукта в магазине. Разумеется, для применения в таком сценарии чип должен быть еще и очень недорогим.

В телемедицинских системах – гибкий чип, внедренный в организм человека, помог бы определить начавшееся заболевание и уведомил бы об этом клиента сообщением на смартфон. В ИТ – с помощью PlasticArm можно было бы производить недорогие смартфоны с гибкими экранами, из гибкого железа, и многое другое. Впрочем, здесь мы уже забегаем далеко вперед.