Проектировщики процессорной техники из Университета Иллинойс, США, создали необычный процессор FlexiCore. Его особенность состоит в том, что полупроводник, используемый в микросхеме состоит не из кремния, а из пластика.
Так как этот материал при наноразмерах допускает большую вероятность брака, то использовалась лишь 4-х и 8-битная архитектура, вместо рейтинговых 16 и 32 бит, применяемых в кремниевых монокристаллах. Мощности «пластмассового» чипа достаточно лишь для малоемких приложений Интернета вещей. Почему пластиковый FlexiCore не сможет решить проблему дефицита чипов разобрались эксперты «ЗУМ-СМД».
Отличительные свойства пластика и кремния
По сведениям разработчиков, FlexiCore создавался, чтобы сократить число транзисторов и упростить структуру. В данном процессоре использовалась технология IGZO (оксид индия-галлия-цинка), применяемая при производстве гибких дисплеев. Оптимизация коснулась набора инструкций. Создателям удалось добиться их выполнения за один такт. Стоимость 1 такого интегрального элемента для 4-разрядных пластиковых процессоров получилась даже меньше 1 цента. Но вот 8-битная структура из-за подверженности к браку обходится немного дороже, хотя производство все равно остается достаточно экономичным.
Физическую гибкость новые процессоры тоже унаследовали от дисплеев, создаваемых по аналогичной технологии: их можно сгибать без опасности повреждения. Чего не скажешь о кремнии, который трескается при малейшей деформации.
Второе важное свойство, где может уступить кремний — влагостойкость. На пластик влага оказывает гораздо менее разрушительное воздействие. Это позволяет уменьшить требования к корпусу, а значит и цену.
Но есть и сильные стороны давно изученного вдоль и поперек монокристалла кремния. На его базе разработано множество технологий, создано много оборудования и программного обеспечения. Также микросхемы на базе этого материала эффективно работают на предельно высоких частотах.
Почему пластиковый FlexiCore не сможет решить проблему дефицита чипов?
За последние годы сложилась критическая ситуация нехватки микросхем, которая связала развитие деятельности во многих отраслях производства. Однако копеечный пластиковый аналог чипов не сможет решить эту проблему. Потому что:
1. Пластиковые микропроцессоры по мощности не сравнимы с востребованными сейчас высоко интегрированными приборами.
2. Сфера электроники, где может использоваться пластиковый чип не остродефицитная.
3. Основной сектор затрат на микрочипы — не сырье, а средства на их разработку.
Весомая часть бюджета уходит на исследования, проектирование и проверку работоспособности созданной микросхемы, а также в необходимости ее доработки. Инструментарий многих предприятий и научных центров рассчитан, в основном, для производства и исследования именно кремниевых микросхем. Поэтому, разработка и внедрение чипов на других типах полупроводников повлечет за собой дополнительные расходы на переоборудование. Стоит упомянуть и специалистов, имеющих опыт и навыки в определенной области — им тоже придется переучиваться.
Согласно оценкам экспертов, на данный момент над чипами FlexiCore еще нужно поработать. Например, еще неизвестно, как их гибкость будет влиять на производительность и насколько долго они смогут выполнять свою работу. Но уже сейчас можно точно сказать, что в будущем разработка дешевого пластикового процессора повлечет за собой новые возможности и открытия.