Ein biegsamer RISC-V-Mikroprozessor ohne Silizium mit Herstellungskosten unter einem Dollar könnte für intelligente Sensoren und Wearables eine entscheidende Rolle spielen

Forscher haben Flex-RV entwickelt, einen bahnbrechenden flexiblen Mikroprozessor, der auf der RISC-V-Architektur basiert und mit Indium-Gallium-Zink-Oxid (IGZO)-Dünnschichttransistoren (TFTs) hergestellt wird. Dieses Gerät geht (im wahrsten Sinne des Wortes) über herkömmliche Halbleiter auf Siliziumbasis hinaus – und was wir haben, ist eine Sub-Dollar-Lösung für flexibles Computing mit geringem Stromverbrauch.

Flex-RV arbeitet bei 60 kHz mit einem Stromverbrauch von weniger als 6 mW und zeigt dank seines flexiblen Polyimidsubstrats selbst unter engen Biegebedingungen nur eine Leistungsschwankung von 4,3 %. Polyimid wird speziell als Substrat verwendet in diesem Anwendungsfall aufgrund seiner hervorragenden thermischen Stabilität, hohen mechanischen Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Chemikalien.

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Der Prozessor integriert einen programmierbaren Hardwarebeschleuniger für maschinelles Lernen (ML), der in der Lage ist, ML-Workloads über benutzerdefinierte RISC-V-Anweisungen auszuführen. Diese Funktion unterstützt On-Chip-KI-Berechnungen, was bedeutet, dass Flex-RV ideal für neue Anwendungen wie Gesundheits-Wearables, intelligente Verpackungen und schnelllebige Konsumgüter sein könnte – insbesondere dort, wo Kosteneffizienz und Formfaktor entscheidend sind. Die Rechenanforderungen in diesen Sektoren sind typischerweise gering, und Flex-RV erfüllt diese Anforderungen und bietet gleichzeitig Flexibilität und Haltbarkeit.

Der Herstellungsprozess, der IGZO-TFTs nutzt, verringert die Umweltbelastung im Vergleich zu siliziumbasierten Gegenstücken drastisch, insbesondere bei Abmessungen im Submikrometerbereich. Darüber hinaus stellt die Over-Edge-Printing (OEP)-Montagemethode sicher, dass der Flex-RV-Chip auf flexiblen Leiterplatten (FlexPCBs) montiert werden kann und seine Betriebsintegrität während mechanischer Belastungstests beibehält, indem er einem Biegeradius von 3 mm standhält – was für einen ziemlich wichtig ist Bauteil dieser Größe.

Angesichts seiner extrem niedrigen Kosten, seines flexiblen Designs und seines ML-Bereichs könnte Flex-RV in Zukunft zum Mainstream werden – eine wichtige Technologie für tragbare Elektronik der nächsten Generation, implantierbare medizinische Geräte und intelligente Sensoren.

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