معرفی PlasticARM میکروچیپ پلاستیکی Arm – پردازش از برگ کاهو تا بطری شیر!

[Soccer_Boy]

واحد خبر mobile.ir :

چیپ‌های پردازشی کوچک و مینیاتوری این روزها تقریبا در همه دیوایس‌های الکترونیکی از ساده‌ترین تا پیچیده‌ترین آن‌ها مثل گوشی‌های هوشمند و کامپیوترها حضور داشته و حتی تصور زندگی نیز بدون آن‌ها غیر ممکن به‌نظر می‌رسد. شرکت Arm که دستاورد پردازشی آن را در تمامی دیوایس‌های همراه از گوشی‌های موبایل و تبلت‌ها تا تعداد بی‌شمار دستگاه‌های پوشیدنی می‌توان مشاهده کرد قرار است تجربه میکروچیپ‌های کوچک را در راستای تحقق ایده اینترنت همه چیز یا internet of everything گامی دیگر به پیش ببرد. شرکت Arm به‌تازگی با انتشار مقاله‌ای در ژورنال علمی nature از ساخت یک چیپ مجتمع روی بستر پلاستیکی با عنوان PlasticARM خبر داده است.

http://www.mobile.ir//s.mobile.ir/static/upload/articles/3813/introducing-plasticarm-a-natively-flexible-32-bit-arm-microprocessor_01.jpg

چیپ انعطاف‌پذیر PlasticARM معرفی شده در این مقاله علمی تنها در حد جزییات و مباحث نظری باقی نمانده و Arm نمونه‌ای از آن را در دنیای واقعی نیز برای ارائه در اختیار دارد؛ PlasticARM با وجود آن‌که اولین نمونه انعطاف‌پذیر از این نوع به حساب نمی‌آید اما عملا پیچیده‌ترین آن است و در ساختار آن به یک پردازنده 32 بیتی Cortex-M0 (ساده‌ترین و ارزان‌ترین هسته پردازشی در خانواده Cortex-M شرکت Arm)، حافظه رام 456 بایتی و رم 128 بایتی بر می‌خوریم. این مجموعه بیش از 18 هزار گیت منطقی را در خود جای داده که به‌گفته شرکت سازنده حداقل 12 بار بیشتر از چیپ‌های قبلی مبتنی بر پلاستیک است. تعداد اجزای حاضر در این چیپ به 56,340 مورد می‌رسد که در این زمینه نیز نسبت به همتایان خود بی‌رقیب است.

این چیپ که در همکاری با سازنده مطرحی در زمینه لوازم الکترونیکی اتعطاف‌پذیر به‌نام PragmatIC ساخته شده هنوز از عملکردی در سطح طرح‌های مبتنی بر سیلیکون برخوردار نیست و برای مثال هنوز تنها قادر است برنامه‌های تستی را اجرا کند که پیش از این و در مرحله تولید به‌صورت فیزیکی در آن تعبیه شده‌اند. این البته طبیعتا ابتدا راه بوده و محققان Arm، از کار روی ورژن‌های آینده با امکان نصب کدهای جدید خبر داده‌اند.

http://www.mobile.ir//s.mobile.ir/static/upload/articles/3813/introducing-plasticarm-a-natively-flexible-32-bit-arm-microprocessor_02.jpg

آن‌چه در جذابیت PlasticARM و دیگر چیپ‌های مشابه در این رده نقشی اساسی ایفا می‌کند طبیعتا ‌کاربرد آن‌ها در اجزای انعطاف‌پذیر و به‌طور مشخص در این مورد در TFTهای اکسید فلزی (metal-oxide thin-film transistors)‌ است که با تکیه بر این فناوری و برخلاف پروسسورهای مبتنی بر اجزای داخلی سیلیکونی شکننده، بدون ایجاد مشکل امکان چاپ روی سطوح انعطاف‌پذیر و خم‌شونده را خواهند داشت. بدین‌ترتیب می‌توان به آسانی پردازنده‌های مختلف را روی موادی مثل پلاستیک و حتی کاغذ چاپ کرد.

محققان Arm در این مقاله از کاربرد فناوری PlasticARM برای قرارگیری میکروچیپ‌ها در شرایط مختلفی سخن می‌گویند که با استانداردهای امروزی همچنان غیر ممکن و پر هزینه به‌نظر می‌رسند. برای نمونه می‌توان به چیپ‌هایی اشاره کرد که با چاپ شدن روی شیشه شیر امکان تشخیص فاسد شدن محتوی بطری را خواهند داشت و جایگزین تاریخ مصرف می‌شوند. این نوع از کاربری به‌گفته Arm گونه تازه‌ای از ایده «اینترنت همه چیز» یا Internet of everything را ایجاد می‌کند که در دهه آینده در بیش از یک تریلیون شیء مختلف جای‌گذاری خواهد شد.

چیپ‌های مبتنی بر پلاستیک البته هنوز با نکات منفی مشخصی همراه بوده و حداقل در کوتاه‌مدت امکان کنار زدن پروسسورهای سیلیکونی در استفاده‌های عادی را نخواهند داشت؛ از جمله این موارد منفی باید به بازدهی پایین آن‌ها در زمینه مصرف انرژی، تراکم و پرفورمنس اشاره کرد. برای مثال PlasticARM مورد بحث در این مقاله، 21 میلی وات انرژی مصرف می‌کند اما 99 درصد از این انرژی عملا به هدر رفته و تنها 1 درصد از آن برای محاسبات مورد استفاده قرار می‌گیرد. نکته بعدی به سایز و تراکم آن‌ها تعلق دارد که بازهم PlasticARM می‌تواند به‌عنوان نمونه جالبی مورد بررسی قرار بگیرد؛ مساحت PlasticARM برابر با 59.2 میلی‌متر مربع اعلام شده که (به‌گفته AnandTech) نزدیک به 1,500 بار بزرگ‌تر از پروسسور مشابه سیلیکونی Cortex-M0 است! میکروچیپ‌هایی از این دست البته به سرعت و مصرف انرژی بهینه نیاز چندانی ندارند تا جایی‌که جیمز مایرز (James Myers) از مهندسان محقق شرکت Arm در این زمینه در گفت‌وگو با New Scientist می‌گوید: «این [چیپ] سریع نخواهد بود، مصرف انرژی بهینه نخواهد داشت، اما می‌خواهم آن را روی یک کاهو بگذارم تا ماندگاری [آن] را ردیابی کند، این ایده [اصلی این چیپ] است.»

نمایش متن کامل