数据显示，物联网 (IoT) 设备每年以数十亿台的数量增长，然而，昂贵的硅芯片却在限制物联网设备的增长。
为了使更多物品变得智能，研究人员希望研发出更便宜的可编程塑料处理器。
去年，Arm和PragmatIC公司宣布开发PlasticArm原型机，该原型机实现了Arm M0处理器设计，将>56,000个半导体器件集成到一个灵活而廉价的微芯片中。
然而美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign，缩写为UIUC）和英国柔性电子制造商PragmatIC Semiconductor的工程师表示，即使是最简单的微控制器其设计也过于复杂，无法在塑料上批量生产。
但现在研究人员设计了一种新的塑料处理器，他们估计能够以不到一便士（约合人民币0. 082元）的价格大规模生产。根据IEEE Spectrum 的一份报告，新的 Flexicore 芯片可以开启一个世界，从绷带到香蕉，一切都可以拥有芯片。
（图片来源：伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
为了解决塑料芯片设计的特殊性，伊利诺伊大学团队从头开始构建了新的 Flexicore 处理器设计。因为当处理器位数增加时产量会下降，他们决定进行最小化设计以减少门数并使用 4 位和 8 位逻辑而不是 16 位或 32 位替代方案。Flexicore 内存架构及其指令集针对更少的组件和更低的复杂性进行了优化。研究人员还设计了可重复使用部件的逻辑（因此，晶体管更少）。最后但并非最不重要的一点是，处理器的设计使其在单个时钟周期内执行一条指令。
对于芯片制造，研究团队使用了柔性薄膜半导体铟镓锌氧化物（IGZO）技术。读者将熟悉 IZGO 在显示器面板制造中的应用。这是一项可靠且成熟的技术，薄膜可以弯曲成半径为毫米的曲线而不会产生不良影响。
一个示例 4 位 FlexiCore 处理器为 5.6 平方毫米，包含 2,104 个半导体器件，类似于经典的Intel 4004 CPU。请记住——之前我们提到了使用 Arm M0 架构的 PlasticArm 原型——Flexicore 使用的半导体器件数量不到 4%。制造良率超过 80%，研究人员估计 Flexicore 芯片的生产成本不到 1 美分。此时，8 位设计的收益还不足以打破一分钱的障碍。
还有很多工作要做，研究人员已经尝试针对不同的流程和目标工作负载优化 Flexicore 设计，并取得了一些成功。了解弯曲芯片如何影响性能以及这些东西的耐用性将会很有趣。
借助这种低价塑料处理器，以及柔性电子产品从小众市场向主流市场的转变，我们可能会看到真正无处不在的电子产品的曙光。
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