眾所周知,目前的主流芯片都是硅基芯片,占所有芯片的90%以上。不過科學(xué)家們也在研究采用其它非硅基材料的芯片,比如碳基芯片等。
還有第三代半導(dǎo)體材料,也都不是硅基芯片,比如GaN、GaAs芯片等。
而近日,Arm聯(lián)合英國柔性IC制造廠商PragmatIC,推出了全球首款塑料芯片PlasticARM。
顧名思義,這顆芯片的材料是塑料,不是硅基芯片。Arm公司團隊使用了一種“非晶硅”的新型材料,這種材料也被ARM稱之為柔性基板( PlasticARM)。
這種基板是一種厚度小于30 μm的聚柔性聚酰亞胺(一種耐高溫的塑料),再與金屬氧化物薄膜晶體管(TFT)結(jié)合構(gòu)成柔性微處理器。
這顆芯片是32位的芯片,采用0.8μm的工藝,由56340個NMOS(N型金屬-氧化物-半導(dǎo)體)晶體管和電阻器組成,面積為59.2mm2,時鐘頻率最高可達29KHz,功耗僅為21mW。
目前關(guān)于這顆塑料芯片的有關(guān)研發(fā),已經(jīng)發(fā)表在了頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》上。
那么與晶體硅相比,采用TFT塑料的來制造芯片,有什么優(yōu)勢呢?按照說法,主要是更薄,同時制造成本更低,能彎曲,最大可彎曲到曲率半徑為3mm的程度。
但采用柔性塑料制造芯片也有缺點,那就是性能、密度、效率方面會遜色一些。
據(jù)稱為了研發(fā)這顆塑料芯片,ARM與PragmatIC研發(fā)了6年,在2015年的時候,ARM就透露了基于Cortex M0的塑料片上系統(tǒng)(SoC)研發(fā)計劃,但直到現(xiàn)在,才讓理想變成了現(xiàn)實。
那么塑料芯片有什么用呢?其最大的優(yōu)勢就是成本低,可彎曲,那么就可以放到飲料瓶、食品包裝、服裝、繃帶、電子皮膚等產(chǎn)品上,讓這些看起似乎無法智能化的日常用品都能夠?qū)崿F(xiàn)智能化。
再基于低成本優(yōu)勢,低功耗的優(yōu)勢,可以真正的讓所有產(chǎn)品都智能化,真正的變成“萬物互聯(lián)”。
目前這一顆芯片還沒有商業(yè)化,但據(jù)稱已經(jīng)具有低成本大批量制造潛力了,未來商業(yè)化可期。