Buigbare niet-silicium RISC-V microprocessor met productiekosten van minder dan een dollar zou een game-changer kunnen zijn voor slimme sensoren en wearables

Onderzoekers hebben Flex-RV, een baanbrekende flexibele microprocessor gebaseerd op de RISC-V architectuur en gemaakt met indium gallium zinc oxide (IGZO) dunne-film transistors (TFTs). Dit apparaat gaat (letterlijk) verder dan conventionele op silicium gebaseerde halfgeleiders - en wat we hebben is een goedkope oplossing voor buigbaar computergebruik met een laag stroomverbruik.

Flex-RV werkt op 60 kHz met een stroomverbruik van minder dan 6 mW en vertoont slechts een prestatievariatie van 4,3%, zelfs onder krappe buigomstandigheden, dankzij het flexibele polyimidesubstraat. Polyimide wordt specifiek gebruikt als substraat in deze toepassing vanwege de uitstekende thermische stabiliteit, hoge mechanische sterkte en bestendigheid tegen chemicaliën.

De processor integreert een programmeerbare machinaal leren (ML) hardwareversneller, die ML-workloads kan uitvoeren via aangepaste RISC-V instructies. Deze functie ondersteunt AI-berekeningen op de chip, wat betekent dat Flex-RV ideaal zou kunnen zijn voor opkomende toepassingen zoals wearables voor de gezondheidszorgslimme verpakkingen en snelbewegende consumptiegoederen - vooral waar kosteneffectiviteit en vormfactor van cruciaal belang zijn. De rekenvereisten in deze sectoren zijn doorgaans laag, en Flex-RV voldoet aan deze eisen en biedt tegelijkertijd flexibiliteit en duurzaamheid.

Het fabricageproces, dat gebruik maakt van IGZO TFT's, verlaagt de milieu-impact drastisch in vergelijking met silicium-gebaseerde tegenhangers, vooral bij sub-micron afmetingen. Bovendien zorgt de over-edge printing (OEP) assemblagemethode ervoor dat de Flex-RV matrijs op flexibele printplaten (FlexPCB's) kan worden gemonteerd en de operationele integriteit behoudt tijdens mechanische stresstests, waarbij een buigradius van 3 mm wordt weerstaan - behoorlijk significant voor een component van dat formaat.

Gezien de ultralage kosten, het flexibele ontwerp en het bereik van ML, zou Flex-RV in de toekomst mainstream kunnen worden - een essentiële technologie voor de volgende generatie draagbare elektronica, implanteerbare medische apparatenen slimme sensoren.