丰色 发自 凹非寺量子位 报道 | 公众号 QbitAI
塑料也可以用来制造芯片？
是的，你没听错！
公司宣布他们使用一种制造了一种新的处理器。(图为显微镜下的照片)
该处理器是世界上第一个柔性原生32位ARM微处理器，高达18334个等效门。
其生产过程不涉及硅元素，生产成本约为同类硅芯片。
这种柔软、灵活、低成本的微处理器将在派上用场。
结果现已发表Nature：
塑料也可以成为芯片材料
目前，几乎所有电子设备的微处理器都使用材料制成。
由于硅易碎、不灵活、不耐压等缺点，研究人员将注意力转向了塑料材料，这限制了其智能化日用品的可行性。
用于新处理器的塑料称为，被称为柔术大师塑料，可折叠屏智能手机有其应用。
并采用金属氧化物（TFT）技术开发。
薄膜晶体管主要用于液晶显示器LCD半导体有机发光OLED中。
制作方法为厚度在柔性聚酰亚胺衬底上，使用PragmatIC公司的FlexIC工艺，与IGZO结合薄膜晶体管，最终制成柔性微处理器。
IGZO：氧化镓锌，一种LCD在一些高端手机上使用薄膜晶体管显示技术OLED屏幕先进，但产量不如OLED。
PlasticArm架构
可以看出，这仍然是一种，采用旋涂和光刻胶技术。
最终PlasticARM有13层材料和4层可布线金属。
由32位Arm Cortex-M0 处理器衍生，可以说是。
它完全支持ARMv6-M系列架构，为Cortex-M0 处理器生成的代码也可以在处理器上运行。
其他一切Cortex-M系列二进制兼容，与常规兼容Cortex-M0 同样，有16位Thumb ISA和32位Thumb数据和地址宽度为32位，支持86条指令。
而它与硅制M0 内核的它的寄存器不在CPU内，但映射RAM中。
通过从CPU删除寄存器并使用现有寄存器RAM以降低寄存器访问速度为代价的寄存器空间，。
PlasticARM主要参数如下：
尺寸为59.2mm2（7.536X7.856，无焊盘)，厚度不到30微米，包括56340个装置（n型TFT183器一起，1834NAND2等效门，比目前最好的集成电路高12倍(见下表)。
处理器的时钟频率为29kHz，消耗功率为21mW（>静态功率99%，处理器45%，内存33%，内存22%IO）。
这听起来可能很小，但实现在标准硅上M0 只需要10mW多一点就能达到1.77。
另外，SoC芯片引脚共28针，包括时钟、复位、GPIO、电源等引脚。
下面是PlasticARM其它金属氧化物TFT柔性集成电路对比：
成本较低，可用于物联网设备
与ARM一起设计和生产芯片的公司PragmatIC这意味着，虽然使用的材料是新的，但它们正在从硅芯片的生产过程中学习尽可能多。这可以实现。
这些芯片的成本可能是类似的硅芯片。
斯坦福大学的电气工程师评论说，芯片的复杂性和晶体管的数量给他留下了深刻的印象。
但也有局限性:芯片消耗21毫瓦能量，但只有1%用于计算；其余的都被浪费了。
这主要是因为它只使用n型晶体管(但受芯片所用材料的限制，p设计不好)。
这位工程师说，也许可以用其他柔性材料来降低尺寸和功率，比如，当然，这会增加成本。
总之，哪种柔性材料最终有意义取决于芯片的应用场景，硅并不总是注定要成为所有电子设备的核心。
虽然Arm设计似乎没有证明任何理论突破，但这表明可以为实际电子设备生产一个相对容易制造和使用的处理器。这是令人兴奋的部分。
因此，研究人员也计划PlasticARM率先开发低成本、足够灵活的智能集成系统，实现万物互联
论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03625-w
参考链接：[1]https://www.anandtech.com/show/16837/plasticarm-get-your-next-cpu-without-silicon[2]https://www.wired.com/story/bendy-plastic-chips-fit-unusual-places/