Procesor z plastiku? To tańsza alternatywa dla krzemu

W zeszłym roku firmy Arm i PragmatIC ogłosiły opracowanie prototypu PlasticArm, w którym zaimplementowano projekt procesora Arm M0, wykorzystując ponad 56 000 elementów półprzewodnikowych do stworzenia elastycznego i taniego mikroprocesora. Najnowsze badania sugerują, że aby uzyskać użyteczną wydajność i układ scalony o wartości poniżej 1 centa, konieczne było zastosowanie zupełnie nowego podejścia architektonicznego.

Aby poradzić sobie z osobliwościami plastikowych układów scalonych, zespół z Uniwersytetu Illinois zbudował od podstaw nowy procesor Flexicore. W porównaniu z poprzednim układem scalonym firmy konstrukcja Flexicore byłaby na tyle prosta, że bez problemu można by go produkować na dużą skalę. Ten typ procesora powinien być idealny do zapewnienia wszystkim rodzajom obiektów pewnej mocy obliczeniowej.

Zespół kierowany przez Rakesha Kumara zaprojektował 4-bitowy i 8-bitowy procesor specjalnie z myślą o niewielkich rozmiarach i atrakcyjnej wydajności. Wykorzystują one tranzystory cienkowarstwowe, które z kolei składają się z tlenku indowo-galowo-cynkowego (IGZO) i tworzywa sztucznego. Połączenie tych materiałów jest bardzo elastyczne i może wytrzymać zginanie o promieniu kilku milimetrów.

Inżynierom udało się ustalić, że 81 proc. wyprodukowanych 4-bitowych układów działa, co według Kumara wystarczy, aby utrzymać koszt poniżej 1 centa za sztukę. Ten wariant ma powierzchnię 5,6 mm² i zawiera 2 104 tranzystory (mniej więcej tyle samo, co Intel 4004 z 1971 r.), czyli 26 razy mniej niż PlasticArm – 56 340. Wersja 8-bitowa nie przyniosłaby imponującej wydajności i nie pozwoliła na pokonanie bariery mniej niż jednego centa.

W najbliższych dniach w Nowym Jorku odbędzie się Międzynarodowe Sympozjum Architektury Komputerowej (International Symposium on Computer Architecture). Podczas tego wydarzenia naukowcy zaprezentują Flexicore, gdzie ma zostać ujawnionych więcej szczegółów.

Konrad Siwik, dziennikarz dobreprogramy.pl