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Arm发布低成本柔性塑料芯片，要实现“万物互联”

晰数塔互联网快讯
2021-07-26 07:49

英国芯片设计公司Arm刚刚发布了名为PlasticARM的新型塑料芯片原型，通过直接在纸张、塑料或织物上打印电路，这样的芯片只需要非常低廉的成本就可以制造出来，这将有助于打造“万物互联”的世界。

塑料芯片既柔软又便宜，几乎可以印在任何地方

近几十年来，处理器的体积始终在缩小，以至于从电视到洗衣机、从智能手机到手表等日用品上，它们已经变得无所不在。不过，如今的几乎所有芯片都是在高度专业化、成本高昂的工厂里用硅片制造出来的刚性器件。

现在，Arm已经开发出低成本的柔性芯片，它属于32位处理器，其电路和组件可以打印到塑料基板上，就像打印机在纸上沉积墨水那样。这项技术可以让衣服和食品容器等数万亿件日常用品能够在互联网上收集、处理和传输数据，这可能会给零售商带来方便。

虽然PlasticARM不是首款柔性芯片，但却是最复杂的，由56340个组建构成，包括32位Cortex-M0 CPU (Arm Cortex-M系列中最便宜、最简单的处理器核心)，以及456字节ROM和128字节RAM。它有超过18000个逻辑门，Arm称其数量至少是之前塑料芯片的12倍。

PlasticARM是Arm与柔性电子制造商PragmatIC合作设计的，正如该公司的设计师在《自然》杂志上发表的论文中所解释的那样，PlasticARM还不具备硅芯片设计相同的功能。例如，它只能在制造过程中运行硬连接到电路中的三个测试程序，不过Arm的研究人员表示，他们正在开发允许安装新代码的未来版本。

Arm的PlasticARM芯片不是最快或最高效的，但它是最具柔性的

PlasticARM和类似芯片的特殊之处在于，它们使用了灵活的柔性组件。比如，PlasticARM使用了金属氧化物薄膜晶体管（TFT）。与基于脆弱硅基板的处理器不同，这些芯片可以打印在弯曲的表面上而不会降解。这使得在塑料和纸张等材料上廉价打印处理器成为可能。

正如Arm的研究人员在他们的论文中所解释的那样，这将允许微芯片被用于今天看来很浪费的各种用途。例如，你可以在每个牛奶瓶上打印芯片来标注其是否变质。Arm表示，这将创造一个新的“万物互联”世界，这种芯片将在未来十年集成到“超过1万亿个无生命物体”中。

然而，基于塑料的芯片也有重大缺陷，而且肯定不会在短期内取代硅处理器。它们在能源消耗、密度和性能方面效率太低。例如，PlasticARM消耗21毫瓦的电力，但其中99%都被浪费了，只有1%被用于计算。该芯片的面积也比较大，为59.2平方毫米，这大约是基于硅的Cortex M0处理器的1500倍大小。

正如Arm研究工程师詹姆斯·迈尔斯(James Myers)所说:“PlasticARM的速度不会很快，也不属于节能芯片，但如果要把它放在生菜上跟踪保质期，这却是个不错的想法。与此同时，我们仍然在寻找其他用途，它能用于智能包装吗？充当气体传感器是否能告诉我们什么东西吃起来是否安全？能用于可穿戴健康贴片吗？这些都是我们在考虑的有趣项目。”

本文来自“腾讯科技”，审校：金鹿，36氪经授权发布。