Výzkumníci ze společností Arm a PragmatIC vyvinuli první procesor, jehož základním materiálem není křemík, ale plast. Koncept 32bitového mikroprocesoru PlasticArm obsahuje přibližně 18 000 logických hradel, procesor, paměť, řadič, vstupy a výstupy.
Plastové čipy v nejbližší budoucnosti nejspíš nenahradí čipy křemíkové. Křemík má výhody z hlediska výkonu, hustoty a energetické účinnosti. Naopak se očekává, že se obě technologie budou vzájemně doplňovat podle požadavků aplikací. PlasticArm získal také velkou pozornost díky tomu, že byl vyroben pomocí technologií používaných při běžné výrobě křemíkových procesorů, což mu umožňuje těžit z dlouholetých inovací.
Výhody a nevýhody obou materiálů
Křemík
Křemík je základním prvkem pro výrobu polovodičů a procesorů již od počátků výpočetní techniky, která začala před více než 50 lety uvedením procesoru Intel 4004. Ten obsahoval v té době ohromujících 2 300 tranzistorů. Křemík se dostal na vrchol díky dvěma základním vlastnostem. Zaprvé je to druhý nejběžnější prvek na Zemi (což znamená, že je levný a snadno dostupný). Za druhé je to schopnost fungovat buď jako vodič energie, nebo jako energetický izolant, v závislosti na jeho provedení.
Plast
PlasticArm má dvě hlavní výhody. Za prvé, je flexibilní a integrovatelný do papírových, plastových nebo kovových fólií. Je také mnohem levnější na masovou výrobu. Společnost Arm tvrdí, že bude stát méně než 1/10 ceny, než stál křemík v roce 2017.
Přehled a konstrukce čipu PlasticArm. Foto: Arm
Výzkumníci předpokládají, že plastový čip zvládne až 100 000 logických hradel, než se spotřeba energie stane problémem a než budou pro výrobní proces zapotřebí další materiály. I přesto však testovací čip spotřebovává jen asi 21 miliwattů energie a to se většina z ní se promrhá v klidovém stavu. Díky malé spotřebě by mohly napájení snadno zajistit solární články menší než poštovní známky. Případné nabíjecí mechanismy by byly s největší pravděpodobností bezdrátové.
Využití ohebných plastových procesorů
Představte si tenkou plastovou fólii, která se umístí na vnitřní orgány nebo tkáně pro diagnostiku a včasné příznaky potíží. Další možností jsou chytré náplasti, které mohou zobrazovat zdravotní informace přímo na kůži.
Výzkumníci také poukazují na možné aplikace v lahvích. Například chytré láhve s mlékem nebo džusem, které zjistí, jestli je produkt zkažený nebo ne. Dalším nápadem byl svetr, který chytře detekuje tělesnou nebo vnější teplotu. Při nadměrné teplotě by čip zvětšil prostor mezi vlákny, aby lépe proudil vzduch.
