Processador RISC-V dobrável (Bendy)

(spectrum.ieee.org)

6 pontos por GN⁺ 2024-09-30 | Ainda não há comentários. | Compartilhar no WhatsApp

"chip plástico open source de 6 mW que executa tarefas de machine learning enquanto fica enrolado em um lápis"

Processador RISC-V flexível

A britânica Pragmatic Semiconductor e pesquisadores desenvolveram pela primeira vez um chip programável flexível, em vez de silício
Esse microprocessador ultrabaixo consumo de 32 bits pode operar mesmo dobrado e executar cargas de trabalho de machine learning
Usa a arquitetura open source RISC-V e pode ser fabricado por menos de US$ 1
Espera-se que possa alimentar produtos de baixo custo, como eletrônicos vestíveis para saúde e etiquetas de embalagens inteligentes

Dispositivos eletrônicos flexíveis podem ser usados em qualquer área que exija interação com materiais macios, como uso sobre a pele ou implantação no corpo
Podem ser aplicados em computadores de pele, robótica macia e interfaces cérebro-máquina
No entanto, os dispositivos eletrônicos convencionais são feitos de materiais rígidos, como silício

A Pragmatic vem impulsionando o desenvolvimento de microchips flexíveis com custo de fabricação muito menor que o de processadores de silício
O novo dispositivo, chamado Flex-RV, é um microprocessador de 32 bits baseado em indium gallium zinc oxide (IGZO)
Para reduzir custos, transistores de filme fino de IGZO são fabricados diretamente sobre plástico flexível em baixa temperatura
Ele é baseado no conjunto de instruções RISC-V e, por ser open source, evita os caros custos de licenciamento de arquiteturas proprietárias como x86 ou Arm
O Flex-RV é programável e pode executar programas compilados escritos em linguagens de alto nível, como C
Graças à natureza open source do RISC-V, ele pode incorporar aceleradores de hardware programáveis para machine learning, viabilizando aplicações de IA
O núcleo de microprocessador Flex-RV tem área de 17,5 milímetros quadrados e é composto por cerca de 12.600 portas lógicas
Ele roda a 60 kHz e consome menos de 6 mW de potência
Executa programas corretamente mesmo quando dobrado com raio de curvatura de 3 milímetros
Dependendo do sentido da dobra, da orientação e do ângulo, o desempenho fica 4,3% mais lento ou 2,3% mais rápido

Microchips de silício podem operar em velocidades de gigahertz muito superiores às do Flex-RV, mas isso provavelmente não será um problema
Muitos sensores, como os de temperatura, pressão, odor, umidade e pH, normalmente operam nas faixas muito lentas de hertz ou quilohertz
Esses sensores são usados em áreas emergentes nas quais se espera que microprocessadores flexíveis sejam úteis, como embalagens inteligentes, etiquetas e eletrônicos vestíveis para saúde
Apenas operar o microprocessador a 60 kHz já é suficiente para atender plenamente aos requisitos dessas aplicações
Estima-se que o Flex-RV possa ser fabricado por menos de US$ 1
Isso se deve à tecnologia de fabricação de chips flexíveis de baixo custo da Pragmatic e à tecnologia RISC-V, que não exige licenciamento
Os pesquisadores publicaram os resultados na edição online de 25 de setembro da revista Nature

Dispositivos eletrônicos flexíveis têm grande potencial para trazer inovação a áreas como wearables, saúde e IoT
Especialmente no caso de dispositivos usados no corpo ou implantados, espera-se que possam superar as limitações dos chips rígidos de silício e aumentar significativamente a conveniência para o usuário
No entanto, ainda não estão em fase de comercialização, e a realidade é que continuam abaixo dos chips de silício em desempenho e durabilidade. É necessário buscar formas adequadas de uso conforme a aplicação
O uso da arquitetura RISC-V é muito positivo. Isso pode contribuir para ativar o ecossistema de hardware open source e também permitir várias customizações
Se chips flexíveis de baixo custo forem comercializados, o mercado de eletrônicos descartáveis tende a crescer bastante. Efeitos colaterais, como questões ambientais, também precisarão ser considerados