Firma ARM zaprezentowała nową wersję mikroprocesora M0 z jądrem wykonanym z polimerów zamiast krzemu. Jest to pierwszy tak skomplikowany układ zbudowany z plastiku. Do tej pory w tej technologii wykonywano jedynie najprostsze konstrukcje, takie jak 8-bitowe chipy sumujące. Stworzony we współpracy z PragmatIC układ składa się 13 warstw w których oprócz plastiku wykorzystano rzecz jasna całą masę metali, budujących elementy logiczne oraz ścieżki. Przykładowo 4 warstwy odpowiadające za tzw. routing, czyli połączenie wszystkich elementów ze sobą są w dużej mierze wykonane z metalu właśnie. Oprócz tego cały koprocesor jest zbudowany z 39 157 tranzystorów typu n-type IGZO TFT, których bramki wykonano z tlenków metali oraz z 17 183 rezystorów.
Plastikowy M0 wspiera instrukcje zawarte w standardzie ARMv6-M, co oznacza obsługę zarówno 16-bitowych jak i 32-bitowych zestawów składających się łącznie z 86 instrukcji. Producent podaje, że podobnie jak w krzemowym M0 użyto 2-stopniowego potoku z 32-bitowymi szynami adresowymi, a w temacie podsystemu pamięci mamy 128 bajtów RAMu i 456-bajtowy ROM.
To co odróżnia plastikowy i krzemowy M0 to inny rozmiar (dużo większy) oraz zmiana w podejściu do budowy rejestru procesora, który jest teraz mapowany do 128-bajtowego banku pamięci DRAM zamiast znajdować się bezpośrednio w rdzeniu procesora. Obie te zmiany wynikają bezpośrednio z charakterystyki zastosowanego procesu produkcyjnego.
Do wytwarzana krzemowego M0 ARM używa litografii 90nm od TSMC, co pozwala mu produkować chipy o powierzchni zaledwie 0.04 mm2, lub 180nm Ultra-Low Leakage, który jest zoptymalizowany pod kątem niskiego zużycia energii. W tym drugim przypadku M0 pracuje z częstotliwością zaledwie 50Hz. To bardzo mało, ale i tak dużo w porównaniu do opisywanego dziś układu.
Niestety plastikowa wersja M0 nie jest ani tak mała ani nie potrafi pracować z tak „wysokim zegarem”. Użyty do produkcji proces 800nm TFT sprawia, że opisywany procesor zajmuje pole o powierzchni 59.2 mm2 (7.536 mm x 7.856 mm) przy grubości poniżej 30 mikronów i może pracować z zegarem 20-29kHz przy napięciu 3V. To oznacza, że jest około 1500x większy niż najmniejszy M0 i 1600-2500x wolniejszy niż jego krzemowy odpowiednik. Nie zachwyca też energooszczędnością, bo do pracy potrzebuje 21mW, z czego 45% zasila rdzeń, 33% pamięć, a 22% część I/O.
Brak krzemu ma natomiast swoje zalety, które mogą być wykorzystane w specyficznych warunkach, gdzie użycie takiego chipu pozwoli realnie zmniejszyć koszt produkcji. Na pewno jednak nie będzie to mega popularna konstrukcja i raczej jej w domowych sprzętach nie uświadczymy.
K O M E N T A R Z E
z tą częstotliwością to coś nie tak (autor: Pio321 | data: 27/07/21 | godz.: 00:46) "M0 pracuje z częstotliwością zaledwie 50Hz"?
@1. (autor: pandy | data: 27/07/21 | godz.: 10:53) Niekoniecznie - sporo układów opartych na komórkach biologicznych uzyskuje prędkości o rzad mniejsze... W wypadku plastikowych układów to nie jest aż tak duży problem - ich przeznaczeniem są inne obszary a poza tym raczej powinny być to układy asynchroniczne gdzie małe prędkości przełączania nie są aż tak dużym ograniczeniem jak w wypadku układów synchronicznych. W miarę doskonalenia technologi wydaje się realne np drukowanie wielometrowych wyświetlaczy wraz z towarzyszącą im elektronika w postaci wielkopowierzchniowego filmu - folii.
Plastikowa elektronika wydaje się być wręcz wymarzona do zastosowań biologicznych (np powierzchniowe implanty).
