محققان پردازنده پلاستیکی جدیدی توسعه دادند که هزینه تولید آن فقط یک سنت است
اگر آمارهای مربوط به اینترنت اشیا (IoT) را دنبال کرده باشید، هر سال میلیاردها دستگاه به این حوزه اضافه می‌شود، آما حقیقت این است که تراشه‌های گران‌قیمت سیلیکونی درواقع مانع از این رشد افسارگسیخته شده‌اند.
به گزارش TomsHardware، محققان، پردازنده‌ی پلاستیکی جدیدی طراحی کرده‌اند که طبق تخمین‌ها می‌توان آن را با هزینه‌ای بسیار ناچیز در حد یک سنت به تولید انبوه رساند. طبق گزارش IEEE Spectrum، تراشه‌های جدید Flexcore می‌توانند آغازگر دنیایی باشند که در آن همه‌چیز، از بانداژهای پزشکی گرفته تا میوه‌ای مثل موز، می‌تواند به تراشه مجهز شود.
بهره گرفتن از طرح‌های تراشه‌هایی که ما درحال‌حاضر از آن‌ها استفاده می‌کنیم، حتی ابتدایی‌ترین میکروکنترلرها، برای تولید انبوه پردازنده‌های پلاستیکی، فرآیندی بسیار پیچیده است. مطمئناً یک پردازنده‌ی پلاستیکی در فهرست بهترین تراشه‌های مخصوص بازی جایی نخواهد داشت. به گفته‌ی محققان دانشگاه Urbana-Champaign ایلینوی و سازنده‌ی قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر PragmatiC Semiconductor، این مورد یکی از مهم‌ترین مشکلات طرح تراشه‌های پلاستیکی است و استفاده از طرح‌های موجود برای تولید این نوع تراشه‌ها با بازده قابل‌قبول، پیچیدگی بسیار زیادی دارد.
آرم (Arm) و PragmatiC سال گذشته توسعه‌ی نمونه‌ی اولیه‌ی PlasticArm را اعلام کردند که در آن طراحی پردازنده‌ی Arm M0 را برای یک ریزتراشه‌ی انعطاف‌پذیر و ارزان، به‌کار گرفتند. جدیدترین تحقیقات نشان می‌دهد برای دستیابی به بازده قابل استفاده و یک تراشه که با هزینه‌ی بسیار ناچیز یک سنت، به معماری کاملاً جدیدی نیاز است.
تیم دانشگاه ایلینوی برای پرداختن به ویژگی‌های طراحی تراشه‌های پلاستیکی، طرح جدید پردازنده‌ی Flexicore را از ابتدا ساخت. ازآنجاکه با افزایش تعداد گیت‌های پردازنده، بازدهی آن کاهش می‌یابد، این تیم تصمیم گرفت یک طراح حداقلی ایجاد کند تا تعداد گیت‌ها را کاهش داده و به‌جای جایگزین‌های ۱۶ بیتی یا ۳۲ بیتی، از منطق چهار بیتی و هشت بیتی استفاده کند. معماری حافظه‌ی Flexicore و مجموعه دستورالعمل‌های آن برای اجزای کمتر با پیچیدگی کمتر بهینه شده است. محققان همچنین منطقی را طراحی کردند که دوباره از قطعات استفاده می‌کند و بنابراین ترانزیستورهای کمتری دارد.
تیم تحقیقاتی برای ساخت تراشه‌ی پلاستیکی از فناوری نیمه‌هادی لایه‌ی نازک انعطاف‌پذیر ایندیوم-گالیوم روی-اکسید (IGZO) استفاده کرد. شایان‌ذکر است پیش از این از IZGO در ساخت پنل مانیتور مورد استفاده قرار گرفته است. این فناوری قابل‌اعتماد بوده و می‌توان با بهره گرفتن از آن فیلم‌ها را به‌صورت منحنی‌هایی با شعاع میلی‌متری و بدون هیچ‌نوع عواضی خم کرد.
ابعاد یک نمونه پردازنده‌ی چهار بیتی Flexicore معادل ۵٫۶ میلی‌متر بوده که شبیه به یک پردازنده‌ی مرکزی کلاسیک اینتل ۴۰۰۴ است. به‌یاد داشته باشید قبلاً به نمونه‌ی اولیه‌ی PlasticArm با استفاده از معماری Arm M0 اشاره کردیم و این تراشه کمتر از چهار درصد از دستگاه‌های نیمه‌هادی استفاده می‌کند. بازده تولید این نمونه بیش از ۸۰ درصد بود و محققان بر این باور هستند که تولید یک تراشه‌ی Flexicore کمتر از یک سنت هزینه دارد. درحال‌حاضر بازدهی طرح‌های هشت بیتی به اندازه‌ی کافی برای شکستن سد یک سنتی خوب نبود.
البته هنوز کارهای زیادی برای تولید تراشه‌های پلاستیکی باید انجام شوند و محققان سعی کرده‌اند طراحی Flexicore را برای فرآیندهای مختلف و بارهای کاری هدفمند، با موفقیت بهینه کنند. فهمیدن این‌که انعطاف‌پذیری این تراشه‌ها چگونه بر عملکرد آن‌ها تأثیر می‌گذارد و چقدر دوام دارند نیز موضوع جالبی خواهد بود.
با این پردازنده‌های پلاستیکی بسیار ارزان‌قیمت و حرکت الکترونیک انعطاف‌پذیر به سمت تبدیل شدن به جریان اصلی، امکان دارد شاهد آغاز دوره‌ی جدیدی در صنعت الکترونیک باشیم. این تحقیقات اواخر ماه جاری در رویداد بین‌المللی معماری کامپیوتر ارائه خواهد شد، بنابراین به‌زودی جزئیات و اطلاعات بیشتری درمورد آن دردسترس قرار خواهد گرفت.
