Hvordan fleksible chips kunne ændre computing

Mikrochips kan snart være så billige og fleksible, at de kan printes på mælkeflasker.

Chipproducenten Arm har afsløret en ny prototype plastikbaseret mikrochip. Arm siger, at dette vil skabe et nyt "internet af alt", med chips integreret i mange slags objekter. Det er det seneste i en række af de seneste fremskridt inden for chipteknologi, der kan transformere personlig elektronik.

"Mange af nutidens wearables og implantables står over for alvorlige problemer med batterilevetid og størrelse, der forhindrer gennembrud i applikationer som AR-briller, AR-kontakter og neurale computergrænseflader." Træ Chiang, en professor i elektrisk og computerteknik ved Brigham Young University, der studerer chipdesign, fortalte Lifewire i et e-mailinterview.

"For eksempel at foretage et Zoom-opkald på dine smarte briller eller få GPS-kort til at se ud over dit syn."

Billigere chips

Arms nye chip, PlasticArm, er lavet af "metaloxid-tyndfilmstransistorteknologi på et fleksibelt substrat," i stedet for silicium, der bruges i traditionelle processorer. Chippen er lav-powered, men den er billig nok til at gå, hvor andre ikke kan.

"Potentialet for denne teknologi er mere end betydeligt," sagde Arm i en nyhedsmeddelelse. "PlasticArm bringer muligheden for problemfrit at integrere milliarder af ekstremt billige, ultratynde, omformbare mikroprocessorer til hverdagsobjekter – et betydeligt spring fremad i realiseringen af ​​internettet Ting."

Arm og fleksibel elektronikudvikler PragmatIC sagde, at PlasticArm er "en ultra-minimalistisk Cortex-M0-baseret SoC, med kun 128 bytes RAM og 456 bytes ROM," hvilket betyder, at den er meget mindre kraftfuld end siliciumbaseret chips. Men det er "12 gange mere komplekst end den tidligere avancerede fleksible elektronik." Chippen kan for eksempel placeres på mælkeflasker for at sikre, at indholdet ikke bliver fordærvet.

Men ikke alle iagttagere er enige om, at fleksible chips vil komme på markedet. Arm-chipsene er stadig i forskningsfasen, og virksomheden har ikke sagt, hvornår de kan gå i produktion.

"Folk har undersøgt fleksibel elektronik i årtier med få faktiske produkter ud over foldbare telefoner (selv det er et nicheprodukt)," sagde Chiang. "Efterhånden som CMOS-kredsløb bliver mindre og bedre, er det ikke klart, om fleksibel elektronik vil finde gode applikationer at tage af."

ARM er ikke den eneste producent, der arbejder på at lave billigere chips. Sydkoreas Samsung og Taiwans TSMC planlægger at introducere de første 3-nanometer-chips næste år. Begge virksomheder introducerede sidste år 5-nanometer-chips, som bruges i nogle nyligt lancerede forbrugerenheder.

"Tre nanometer chips øger transistortætheden med omkring en tredjedel sammenlignet med fem nanometer chips," Nir Kshetri, en professor, der studerer chipfremstilling ved University of North Carolina i Greensboro, fortalte Lifewire i et e-mailinterview. "Højere transistortæthed betyder mindre enheder til et givet niveau af ydeevne, billigere og mere kraftfuldt."

Personlig teknologi vil drage fordel af nye chips

Nye chips som 3-millimeter-designene fra Samsung vil gøre personlig teknologi hurtigere og energieffektiv, siger Mark Granahan, administrerende direktør for chipdesignfirmaet iDEAL Semiconductor fortalte Lifewire i et e-mailinterview.

"Det vil hjælpe med at bringe større computerkraft til enheder, som kan tage form i alle former fra at lave beregninger til at vise mere strålende billeder for at understøtte VR-headset," sagde han.

"Det er maskinens rigtige motor, så en opgradering her betyder en opgradering overalt. Dette spænder over mere end blot telefoner eller personlige enheder – det betyder bedre grænseflader i køretøjer, mere dybde ved hjælp af smart home-software og bedre billeder til film eller spil."

Chiang sagde, at han ikke tror, ​​at innovationer inden for chips vil bremse.

"Microchip-teknologien bliver ved med at blive mindre og bedre hvert år på trods af, at de ikke har sagt i de sidste 30 år," tilføjede han. "Vi er gået fra at bygge transistorer på et 2D-plan til en 2.5D-struktur i dagens seneste processer. Det er et spørgsmål om tid, før vi finder ud af, hvordan man bygger 3D-transistorer. Jeg kan ikke se Moores lov løbe tør for damp på et tidspunkt."

Fremtidige generationer af mindre, hurtigere chips kan endda drive kunstig intelligens, der fungerer uden en internetforbindelse, sagde Chiang.

"AI vil skrive romaner, skabe musik og tegne animationsfilm for folk," tilføjede han. "Der kan endda være AI-stjerner og tv-personligheder. Grænsen mellem virtuel og virkelighed vil udviskes til et punkt, hvor folk ikke kan se, om de taler med eller ser en AI eller et menneske."