Los microprocesadores tradicionales, construidos a base de silicio, han experimentado importantes mejoras de rendimiento en los últimos años debido a la reducción del tamaño de los transistores; sin embargo, el costo sigue siendo una barrera para integrar dichos chips en productos desechables o flexibles.
Este costo suele estar impulsado por tres factores principales: los costosos procesos de fabricación de silicio, las tarifas de licencia para conjuntos de instrucciones patentados como x86 y los costos de empaquetado de chips. Además, la fragilidad inherente del silicio lo hace inadecuado para su uso en dispositivos flexibles o portátiles.
Semiconductor pragmático ha abordado estos problemas con Flex-RV, el primer microprocesador de 32 bits del mundo construido sobre un sustrato flexible. Flex-RV destaca no sólo por su forma flexible basada en el óxido metálico semiconductor de indio, galio y zinc (IGZO). sino también por sus capacidades integradas de aprendizaje automático. Desarrollado en colaboración con Qamcom y la Universidad de Harvard, marca un paso importante en los microprocesadores sin silicio y puede funcionar mientras está físicamente doblado.
Transformando industrias
“Este es un emocionante paso adelante en la tecnología de semiconductores flexibles”, señaló Emre Ozer, director sénior de desarrollo de procesadores de Pragmatic e investigador principal. “Habilitar un microprocesador de 32 bits sin silicio y de estándar abierto democratizará el acceso a la informática, desbloqueando aplicaciones emergentes y al mismo tiempo abrir la puerta a la computación por debajo del dólar”.
Ozer destacó cómo el costo y el factor de forma han restringido durante mucho tiempo el uso de microprocesadores en aplicaciones emergentes como etiquetas inteligentes, dispositivos portátiles y atención médica, a pesar de las demandas computacionales relativamente bajas.
Flex-RV, con su núcleo de 17,5 milímetros cuadrados y aproximadamente 12.600 puertas lógicas, utiliza dos tecnologías clave: el conjunto de instrucciones RISC-V de código abierto y los TFT IGZO.
La arquitectura RISC-V, al ser de código abierto, elimina los costos asociados con las ISA patentadas, al tiempo que permite la personalización para necesidades de aplicaciones específicas. Los TFT IGZO, por otro lado, permiten la fabricación de microprocesadores sobre sustratos flexibles, lo que reduce los costos de producción y el impacto ambiental en comparación con las fábricas de silicio tradicionales. Los chips también son más duraderos, ya que no requieren el embalaje protector rígido que requieren los chips de silicio.
Pragmatic dice que Flex-RV se ha sometido a pruebas exhaustivas y puede funcionar de manera confiable a velocidades de reloj de hasta 60 kHz y un consumo de energía inferior a 6 mW, incluso cuando se dobla a una curvatura de 5 mm. La tecnología abre potencialmente nuevas posibilidades para integrar la potencia informática en dispositivos flexibles, desechables y portátiles, transformando industrias como la atención médica y los bienes de consumo.
El último artículo de investigación de Pragmatic Semiconductor se ha publicado en Naturaleza.
