塑料也能用于造芯片,？
　　是的,，你沒聽錯(cuò),！
　　ARM公司宣布他們用一種塑料和薄膜晶體管制成了一種新的處理器PlasticArm。（圖為顯微鏡下的照片）

　　該處理器是全球首個(gè)柔性原生32位,、基于ARM架構(gòu),、高達(dá)18334個(gè)等效門的微處理器。
　　其生產(chǎn)過程不涉及到硅元素,，生產(chǎn)成本大概為同類硅芯片的1/10,。
　　而這一柔軟靈活、低成本的微處理器將在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中派上用場,。
　　成果現(xiàn)已發(fā)表在Nature：

　　塑料也可成為芯片材料
　　目前,，幾乎所有電子設(shè)備的微處理器都采用硅材料制成。
　　而研究人員將目光轉(zhuǎn)移到了塑料材料,，是因?yàn)楣栌兄姿?、不夠靈活、不耐壓力等缺點(diǎn),，這限制了其在日常用品智能化上的可行性,。
　　新的處理器用的塑料叫做聚酰亞胺，號(hào)稱“柔術(shù)大師”,，其彎曲性,，靈活度、可變性很高,，也是一種耐高溫的塑料,，可折疊屏智能手機(jī)上就有它的應(yīng)用。
　　并采用金屬氧化物薄膜晶體管（TFT）技術(shù)開發(fā),。
　　薄膜晶體管主要應(yīng)用于液晶顯示器LCD和有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體OLED中,。
　　制作方法為在厚度小于30μm的柔性聚酰亞胺襯底上，利用PragmatIC公司的FlexIC 0.8μm工藝,，與IGZO薄膜晶體管結(jié)合,，最終制成該柔性微處理器。
　　IGZO：氧化銦鎵鋅,，一種LCD薄膜晶體管顯示器技術(shù),，在一些高端手機(jī)上使用，比OLED屏高級(jí),，但產(chǎn)量不及OLED,。

　　可以看出，這仍然是一種光刻工藝,，采用了旋涂和光刻膠技術(shù),。
　　最終PlasticARM有13個(gè)材料層和4個(gè)可布線的金屬層。
　　由32位Arm Cortex-M0+處理器衍生,，可以說是M0+的全功能非硅版本,。
　　它完全支持ARMv6-M系列架構(gòu),，為Cortex-M0+處理器生成的代碼也可以該處理器上運(yùn)行。
　　并與所有其他Cortex-M系列二進(jìn)制兼容,，與常規(guī)Cortex-M0+一樣,，具有16位Thumb ISA和32位Thumb子集，數(shù)據(jù)和地址寬度均為32位,，支持86條指令,。

　　而它與硅制M0+內(nèi)核的關(guān)鍵區(qū)別在于其寄存器不在CPU內(nèi)，而是映射到RAM中,。
　　通過從CPU中刪除寄存器并使用現(xiàn)有RAM作為寄存器空間,，此舉以降低寄存器訪問速度為代價(jià)，實(shí)現(xiàn)了CPU面積約3倍的縮減,。
　　PlasticARM的主要參數(shù)如下：

　　尺寸為59.2mm2（7.536X7.856,，無焊盤），厚度不到30微米,，包含56340個(gè)器件（n型TFT與電阻器）,、18334個(gè)NAND2等效門，這數(shù)量比目前最好的集成電路高12倍（對(duì)比見后面的表格）,。
　　處理器的時(shí)鐘頻率為29kHz,，消耗功率為21mW（>99%的靜態(tài)功率，45%處理器,，33%內(nèi)存,，22%IO）。
　　這聽起來可能很小,，但在標(biāo)準(zhǔn)硅上實(shí)現(xiàn)的M0+只需要10mW多一點(diǎn)就能達(dá)到1.77MHz,。
　　另外，SoC芯片引腳一共28針,，包括時(shí)鐘,、復(fù)位、GPIO,、電源等引腳,。

　　成本更低，可用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備
　　與ARM一起設(shè)計(jì)和生該芯片的公司PragmatIC表示,，雖然用的材料是新的,，但他們?cè)诒M可能多地借鑒硅芯片的生產(chǎn)過程。這樣就能實(shí)現(xiàn)降低成本批量生產(chǎn),。
　　而這些芯片的成本大概是同類硅芯片的十分之一,。
　　斯坦福大學(xué)的電氣工程師評(píng)價(jià)道，這種芯片的復(fù)雜性及其包含的晶體管數(shù)量給他留下了深刻印象,。
　　但它也還有局限性：該芯片消耗21毫瓦的能量,，但其中只有1%用于執(zhí)行計(jì)算；其余的都被浪費(fèi)了,。

　　該工程師表示,，沒準(zhǔn)可以換別的柔性材料來降低尺寸和功率，比如碳納米管,，當(dāng)然這會(huì)提高成本,。
　　總而言之，哪種柔性材料最終有意義將取決于芯片的應(yīng)用場景,，硅并不總是注定要成為所有電子設(shè)備的核心,。

        因此，研究人員也計(jì)劃將PlasticARM率先用來開發(fā)低成本,、足夠靈活的智能集成系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”，在未來十年內(nèi)將超過一萬億個(gè)無生命物體集成到數(shù)字世界中,。