柔性32比特微處理器問世

據英國《自然》雜誌21日發表的一項電子學最新進展,英國一個科研團隊報告稱,他們結合金屬氧化物薄膜電晶體和柔性聚醯亞胺,製成了一種柔性32比特微處理器,這一設備的問世推動了低成本、全柔性智能集成系統的發展。

柔性32比特微處理器問世

從筆記本電腦到汽車,再到各種智能設備,微處理器都是所有電子設備的核心組件。在近50年前,英特爾創造了世界上第一個商業化的微處理器:一種4位CPU(中央處理器),具有2300個電晶體,只能進行簡單的算術運算。目前最先進的矽64位微處理器擁有300億個電晶體,使用7納米工藝技術製造。時至今日,微處理器已經深深地嵌入我們的文化中,以至於它已成為一項「元發明」,也就是說,它是一種允許實現其他發明的工具。

不過,計算設備雖被傳統矽技術主導,但矽處理器的成本以及柔性不佳,限制了其在日常智能應用製造上的可行性,如食品包裝和服裝等。柔性電子產品能解決這些問題,但生產柔性微處理器,還要有足夠多電晶體進行有意義的計算,這一直都是個巨大難題。

在位於英國劍橋的晶片設計公司安謀(Arm Ltd),研究人員艾姆里·奧澤、約翰·比基思及他們的同事,此次結合了金屬氧化物薄膜電晶體和柔性聚醯亞胺(一種高功能塑料),製成了完全柔性的32比特微處理器,被稱為「PlasticARM」。

該處理器被集成在一個可從內部存儲器運行的電路內,當前版本在裝配之後不能更新,不過研究團隊認為,未來疊代能實現可編程的存儲器。

研究人員表示,「PlasticARM」處理器擁有更多電晶體,比此前金屬氧化物薄膜電晶體構成的最佳柔性集成電路多12倍的邏輯門,這一纖薄、低成本的柔性微處理器或可為日用品的智能化開拓道路。

接收指令、執行指令,與外界存儲器和邏輯部件交換信息,這些操作都是微處理器的職責范圍。和傳統的中央處理器相比,微處理器體積小、重量輕、容易模塊化,不過技術上還存在一定瓶頸——因為「增加僅僅一個比特,就會將電路的復雜性增加兩倍」。像本文中的32比特,無疑在研發過程中,每件事都會變得更「難搞定」。而且一直以來,微處理器製造所用的材料基本上都是矽,此次新材料的加入使其多了「柔」的特性,結合它的實用性,這一新成果可極大推動智能設備、物聯網等應用領域的發展。

來源:cnBeta