Ein Forscherteam von ARM Inc. hat einen 32-Bit-Mikroprozessor auf flexibler Basis entwickelt, von dem das Unternehmen behauptet, dass er den Weg zu vollständig flexiblen intelligenten integrierten Systemen ebnen könnte. Die Forschergruppe beschreibt, wie sie Metalloxid-Dünnschichttransistoren zusammen mit einer Art Kunststoff verwendet haben, um ihren Chip herzustellen, und skizziert Wege, die ihrer Meinung nach verwendet werden könnten.
Mikroprozessoren treiben eine Vielzahl von Produkten an, aber allen gemeinsam ist ihre Steifigkeit. Fast alle werden aus Siliziumwafern hergestellt, was bedeutet, dass sie hart und flach sein müssen. Diese Unfähigkeit, sich zu biegen, behaupten die Forscher mit dieser neuen Anstrengung, ist es, was die Entwicklung von Produkten wie Smart Clothes, Smart Labels auf Lebensmitteln, Verpackungen und sogar Papierprodukten verhindert. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat das Team den so genannten PlasticARM entwickelt – einen RISC-basierten 32-Bit-Mikroprozessor auf flexibler Basis. Zusätzlich zu ihrer Flexibilität ermöglicht die neue Technik den kostengünstigen Druck eines Mikroprozessors auf viele Arten von Materialien.
Um ihren biegsamen Mikroprozessor zu entwickeln, arbeiteten die Forscher mit einer Gruppe von PragmatIC zusammen Halbleiter um eine biegsame Version des Cortex M0+ Mikroprozessors zu schaffen, der aufgrund seiner Einfachheit und geringen Größe ausgewählt wurde. Um ihren Chip (der ROM, RAM und Verbindungen umfasst) herzustellen, verwendete das Team amorphes Silizium, das (in Form von Metalloxid-Dünnschichttransistoren) auf flexiblen Polymeren hergestellt wurde.
In der ersten Iteration ihres PlasticARM legten die Forscher die von der CPU verwendeten Register in einen reservierten Teil des RAM, und es wurden nur 128 Bytes RAM verwendet. Der resultierende Mikroprozessor war biegsam, aber weder effizient noch schnell. Außerdem hatte es keinen programmierbaren Speicher. Doch die Forscher stellen fest, dass sie erst am Anfang stehen. Sie schlagen vor, dass ihre bisherige Arbeit gezeigt hat, dass es möglich ist, praktikable flexible Mikroprozessoren herzustellen, was bedeutet, dass es schließlich möglich sein könnte, sie zu sehr geringen Kosten auf Kleidung und andere tragbare Geräte zu drucken. Sie schätzen, dass in den kommenden Jahrzehnten Billionen von Objekten mit Rechenleistung ausgestattet sein werden, darunter Chips, die Ihnen sagen, ob die Milch sauer ist, Hemden, die Körperflüssigkeiten messen können, die von Ihrem verarbeitet werden Smartphone, und Etiketten, die Sie auf Ihre Haut kleben können, um andere vor Ihrer Stimmung zu warnen. Die Möglichkeiten werden nur durch die Vorstellungskraft eingeschränkt.
