ریزپردازنده‌های سنتی که بر روی سیلیکون ساخته شده‌اند، در سال‌های اخیر به دلیل کوچک شدن اندازه ترانزیستور، بهبود عملکرد قابل توجهی را شاهد بوده‌اند - با این حال، هزینه همچنان مانعی برای ادغام چنین تراشه‌هایی در محصولات یکبار مصرف یا انعطاف‌پذیر است.
این هزینه معمولاً توسط سه عامل اصلی هدایت می شود: فرآیندهای گران قیمت ساخت سیلیکون، هزینه های مجوز برای مجموعه های دستورالعمل اختصاصی مانند x86 و هزینه های بسته بندی تراشه. علاوه بر این، شکنندگی ذاتی سیلیکون آن را برای استفاده در دستگاه های قابل انعطاف یا پوشیدنی نامناسب می کند.
Pragmatic Semiconductor این مسائل را با Flex-RV، اولین ریزپردازنده 32 بیتی جهان که بر روی یک بستر انعطاف پذیر ساخته شده است، برطرف کرده است. Flex-RV نه تنها به دلیل شکل انعطاف‌پذیر آن بر اساس نیمه‌رسانای اکسید فلزی، ایندیوم گالیوم روی اکسید (IGZO) قابل توجه است. بلکه به خاطر قابلیت های یادگیری ماشینی تعبیه شده آن. این دستگاه که با همکاری Qamcom و دانشگاه هاروارد توسعه یافته است، یک گام بزرگ در ریزپردازنده‌های غیرسیلیکونی است و می‌تواند در حین خم شدن فیزیکی کار کند.
صنایع تبدیلی
امره اوزر، مدیر ارشد توسعه پردازنده در Pragmatic و محقق اصلی، بيان کرد : "این یک گام هیجان انگیز به جلو در فناوری نیمه هادی انعطاف پذیر است. " فعال کردن یک ریزپردازنده 32 بیتی استاندارد باز و غیر سیلیکونی دسترسی به محاسبات و باز کردن قفل را دموکراتیک می کند. برنامه های کاربردی در حال ظهور در حالی که دری را برای محاسبه زیر دلار باز می کنند.
اوزر تاکید کرد که چگونه هزینه و فاکتور شکل استفاده از ریزپردازنده‌ها را در برنامه‌های نوظهور مانند برچسب‌های هوشمند، پوشیدنی‌ها و مراقبت‌های بهداشتی، با وجود نیازهای محاسباتی نسبتاً کم، محدود کرده است.
Flex-RV با هسته 17.5 میلی متر مربعی و تقریباً 12600 گیت منطقی، از دو فناوری کلیدی استفاده می کند: مجموعه دستورالعمل RISC-V منبع باز و TFT های IGZO.
معماری RISC-V، منبع باز بودن، هزینه های مرتبط با ISA های اختصاصی را حذف می کند، در حالی که امکان سفارشی سازی برای نیازهای برنامه خاص را فراهم می کند. از سوی دیگر، TFT های IGZO، ساخت ریزپردازنده را بر روی بسترهای انعطاف پذیر، کاهش هزینه های تولید و اثرات زیست محیطی را در مقایسه با فابریک های سیلیکونی سنتی، امکان پذیر می کنند. تراشه ها همچنین دوام بیشتری دارند، زیرا به بسته بندی محافظ سفت و سختی که تراشه های سیلیکونی دارند نیاز ندارند.
Pragmatic او میگوید Flex-RV آزمایش‌های گسترده‌ای را پشت سر گذاشته است و می‌تواند در سرعت‌های کلاک تا 60 کیلوهرتز و مصرف انرژی کمتر از 6 میلی‌وات، حتی زمانی که تا انحنای 5 میلی‌متری خم شود، به‌طور قابل اعتمادی کار کند. این فناوری به طور بالقوه فرصت های جدیدی را برای ادغام قدرت محاسباتی در دستگاه های انعطاف پذیر، یکبار مصرف و پوشیدنی ایجاد می کند و صنایعی مانند مراقبت های بهداشتی و کالاهای مصرفی را متحول می کند.
آخرین مقاله تحقیقاتی Pragmatic Semiconductor در Nature منتشر شده است.
ارسال نظر