Cientistas desenvolveram chips FlexiCore de plástico de centavo – eles prometem uma revolução na Internet das coisas

O número de dispositivos IoT em todo o mundo está aumentando bilhões a cada ano. Parece que esse é um número enorme, mas, na verdade, o potencial desse segmento é muito maior e os chips de silício bastante caros o impedem. A solução poderia ser a introdução de chips de plástico, que são muitas vezes mais baratos.

Pesquisadores da Universidade de Illinois criaram um novo design de processador FlexiCore baseado em plástico a partir do zero. Como a porcentagem de refugo aumenta com o número de elementos lógicos, decidiu-se implementar arquiteturas de 4 e 8 bits em vez das mais avançadas de 16 e 32 bits. Para muitas tarefas no campo da Internet das coisas, esses dispositivos de computação simples são suficientes.

O FlexiCore também otimizou a memória interna e o conjunto de instruções para minimizar o número de transistores e reduzir a complexidade. Os pesquisadores também projetaram os elementos lógicos de forma que eles usem o mínimo de transistores. Finalmente, o processador foi projetado para executar uma instrução em um ciclo de clock.

Para a produção de microcircuitos plásticos, foi aplicada a tecnologia de aplicação de transistores à base de óxido de índio-gálio-zinco (IGZO) em um filme fino e flexível. A tecnologia IZGO é usada na produção de displays e já está bem depurada e se provou bem. Filmes com transistores podem ser dobrados em curvas com um raio de milímetros sem efeitos colaterais.

O chip FlexiCore de 4 bits resultante tem uma área de 5,6 mm2 e contém 2104 elementos semicondutores, semelhante ao processador clássico Intel 4004. Ao mesmo tempo, o rendimento do produto foi superior a 80% e os pesquisadores calcularam que a produção de um chip FlexiCore custaria menos de um centavo. Mas amostras de 8 bits mais complexas saíram com uma grande porcentagem de defeitos e, portanto, não conseguiram superar a barreira de um centavo cada.

Claro, isso é apenas um trabalho de pesquisa até agora, e ainda há muito trabalho a ser feito antes que as soluções FlexiCore ou soluções semelhantes cheguem ao mercado. No entanto, os pesquisadores já tentaram otimizar suas soluções para diferentes processos e cargas de trabalho direcionadas com algum sucesso. Há também a questão de como a flexão afeta o desempenho e a durabilidade dos chips de plástico.

No entanto, com um processador de plástico tão barato e a chegada da eletrônica flexível ao mainstream, podemos ver em breve o surgimento da eletrônica verdadeiramente onipresente. Esses chips podem ser anexados à embalagem de quase todos os produtos ou a um emplastro médico. As áreas de aplicação são ilimitadas.