柔性32比特微處理器問世

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晶體管柔性聚酰亞胺,製成了一種柔性32比特微處理器,這一設備問世推動了低成本、全柔性智能集成系統的發展

筆記本電腦汽車,再到各種智能設備,微處理器都是所有電子設備核心組件。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個晶體管,只能進行簡單的算術運算。目前最先進的硅64位微處理器擁有300億個晶體管,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,以至於它已成爲一項“元發明”,也就是說,它是一種允許實現其他發明的工具

不過,計算設備雖被傳統硅技術主導,但硅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,還要有足夠多晶體管進行有意義的計算,這一直都是個巨大難題

在位於英國劍橋芯片設計公司安謀(Arm Ltd),研究人員艾姆裡奧澤、約翰・比基思及他們的同事,此次結合了金屬氧化物薄膜晶體管和柔性聚酰亞胺(一種高功能塑料),製成了完全柔性的32比特微處理器,被稱爲“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,不過研究團隊認爲,未來迭代能實現可編程的存儲器。

研究人員表示,“PlasticARM”處理器擁有更多晶體管,比此前金屬氧化物薄膜晶體管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爲日用品智能化開拓道路

總編輯圈點

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範圍。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――因爲“增加僅僅一個比特,就會將電路的複雜性增加兩倍”。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硅,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。