PragmatIC携手美国高校开发塑料芯片，每片成本不到1美分

6月21日消息，据外媒tomshardware报道称，美国伊利诺大学厄巴纳-香槟分校与英国柔性电子制造商PragmatIC公司，共同设计了一款廉价的基于塑料打造的柔性处理器，并预估能以每颗不到1 美分的价格大规模生产，真正开启无所不在的电子时代。

报道称，该研究团队今年在国际计算机架构会议（International Symposium on Computer Architecture）上，展示一款功能齐全的塑料芯片，可以设计4 位元和8 位元处理器，但仍有许多细节未公开。

研究团队采用柔性薄膜半导体氧化铟镓锌（IGZO）技术，该技术过去被用在显示器面板制造，为一项可靠的成熟技术，薄膜可被弯曲成半径为几毫米的曲线，而不会产生任何不良影响。

目前，该研究团队已打造了4位元和8位元的处理器样品。其中，4位元的处理器面积为5.6 mm²，包含2104 个晶体管（大约与 1971 年英特尔 4004 中的晶体管数量相同），良率达到了81%，并预估每片生产成本将低于1 美分。

PragmatIC与伊利诺伊州大学的团队合作，生产了充满 4 位和 8 位处理器的塑料涂层晶圆，并在多个程序中以各种电压对它们进行了测试，并毫不留情地弯曲它们。这个实验虽然看起来很基础，但根据研究人员的说法，它是具有开创性的。因为大多数使用非硅技术构建的柔性处理器的良率和产量都很差。

不过，研究团队对于目前的成功也并不满足，他们希望通过设计工具来探索针对不同应用程序的架构优化。

另外，该研究团队虽然成功开发了 8 位元版本的柔性处理器，但效果不佳。主要问题在于，即使是最简单的行业标准微控制器也是非常的复杂，难以在塑料上批量制造，此外还有良率和成本问题。

比如，在2021年，PragmatIC就曾联合Arm推出了全球首款基于Arm 32位Cortex-M0内核的塑料芯片PlasticArm。

△PlasticArm

这种基板是一种厚度小于30 μm的聚柔性聚酰亚胺（一种耐高温的塑料），再与金属氧化物薄膜晶体管（TFT）结合构成柔性微处理器。

这颗芯片是32位的芯片，采用0.8μm的工艺，由56340个NMOS（N型金属-氧化物-半导体）晶体管和电阻器组成，面积为59.2mm2，时钟频率最高可达29KHz，功耗仅为21mW。据称为了研发这颗塑料芯片，Arm与PragmatIC研发了6年。但最终这款芯片并未推向市场。

目前全球物联网设备的数量，每年正以数十亿的速度成长，这是一个巨大的数字，而阻碍其发展的关键就在于芯片的成本。但是，如果处理器的成本降低到不到1美分，无疑将极大推动这一进程。

编辑：芯智讯-林子