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制造成本不足一美元的可弯曲非硅 RISC-V 微处理器可改变智能传感器和可穿戴设备的游戏规则

研究人员称,这将大大提高柔性电子系统的可能性。(图片来源:Pragmatic)
研究人员称,这将大大提高柔性电子系统的可能性。(图片来源:Pragmatic)
新开发的 Flex-RV 微处理器采用柔性 IGZO TFT,基于 RISC-V 架构,工作频率为 60 kHz,功耗低于 6 mW。其可弯曲性和低成本设计使其成为可穿戴设备、医疗保健设备和智能传感器的理想选择。
Science Internet of Things (IoT)

研究人员开发出Flex-RV是一种改变游戏规则的灵活微处理器,基于 RISC-V架构,采用铟镓锌氧化物 (IGZO) 薄膜晶体管 (TFT) 制造而成。这个装置(字面意思)超越了传统的硅基半导体 半导体 - 我们所拥有的是低功耗、可弯曲计算的亚美元解决方案。

Flex-RV 的工作频率为 60 kHz,功耗低于 6 mW,由于采用了柔性聚酰亚胺衬底,即使在严格的弯曲条件下,性能变化也只有 4.3%。聚酰亚胺具有出色的热稳定性、高机械强度和耐化学性,因此被专门用作这种用途的基板。

该处理器集成了一个可编程 机器学习(ML) 硬件加速器,能够通过定制 RISC-V 指令执行 ML 工作负载。该功能支持片上人工智能计算,这意味着 Flex-RV 将成为以下新兴应用的理想选择 医疗保健可穿戴设备智能包装和快速消费品等新兴应用的理想选择,尤其是在成本效益和外形尺寸至关重要的领域。这些领域的计算要求通常较低,而 Flex-RV 既能满足这些要求,又具有灵活性和耐用性。

这种利用 IGZO TFT 的制造工艺与硅基 TFT 相比,大大降低了对环境的影响,尤其是在亚微米尺寸上。此外,过边印刷(OEP)组装方法可确保 Flex-RV 芯片安装到柔性印刷电路板(FlexPCB)上,并在机械应力测试中保持工作完整性,可承受 3 毫米的弯曲半径--这对于这种尺寸的元件来说意义重大。

鉴于其超低的成本、灵活的设计和 ML 范围,Flex-RV 将成为未来的主流,是下一代可穿戴电子设备的重要技术、 植入式医疗设备和智能传感器的重要技术。

组装芯片的 FlexPCB(柔性印刷电路板),该电路板与 FPGA 电路板相连。(图片来源:Nature / Pragmatic Semi)
组装芯片的 FlexPCB(柔性印刷电路板),它与 FPGA 电路板相连。(图片来源:Nature / Pragmatic Semi)
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Anubhav Sharma, 2024-10- 1 (Update: 2024-10- 1)