支持86條指令:用塑料做成的ARM M0處理器,竟是800nm工藝制造
當(dāng)代半導(dǎo)體幾乎離不開硅,但也有一些例外。ARM和PragmatIC合作,用塑料作為基礎(chǔ)材料造出了一顆Cortex-M處理器。

這顆處理器使用了聚酰亞胺基板和IGZO TFT薄膜金屬氧化物晶體管。處理器具有13個材料層和4個可布線金屬層。盡管制造方式非常特殊,但這是一顆全功能的Cortex-M0處理器,支持86條指令,并且和常規(guī)設(shè)計的內(nèi)核實現(xiàn)了二進(jìn)制兼容。

選擇Cortex-M0是有原因的:這是ARM架構(gòu)中最簡單的一種,具備低成本和低功耗的特點。即便如此,該項目依然耗費了超過7年的時間進(jìn)行預(yù)先研究。最終制造出的CPU包含了39157個N型薄膜晶體管和17183個電阻,以29KHz頻率運行時功耗為21mW(其中99%是靜態(tài)功率)。

使用臺積電90納米工藝制造Cortex-M0芯片的面積通常只有0.04平方毫米,而“塑料”版本使用等效800納米TFT工藝,核心面積高達(dá)59.2平方毫米。雖然從芯片面積上來看“塑料CPU”并不是很高效,但塑料的成本可能比硅晶圓更便宜,除了柔性方面的優(yōu)勢外還具備成本效益,有更多機(jī)會應(yīng)用于日常和消耗性的產(chǎn)品當(dāng)中。

“塑料CPU”的應(yīng)用前景廣泛,外包裝、衣服、醫(yī)用繃帶中可以借助它實現(xiàn)一定的可編程性,譬如配合粒子傳感器等設(shè)備可以讓食品包裝自動報告其中的食物是否已經(jīng)變質(zhì)。
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