英国初创公司推出灵活的机器学习微处理器,价格不到 1 美元

Reatha
  • Pragmatic 的 Flex-RV 是一款支持机器学习的灵活处理器。
  • 可弯曲、节能的芯片,价格低于 1 美元。

英国初创公司 Pragmatic Semiconductor 推出柔性RV,一个突破性的 32 位微处理器不仅可以弯曲,还可以运行机器学习模型——全部费用不到一美元。

柔性RV 基于基于开源 RISC-V 架构,代表了柔性电子领域向前迈出的重要一步,提供了具有广泛应用的经济高效的解决方案。

Flex-RV:摆脱传统硅

整合微处理器应用于日常用品,例如智能标签、医疗保健可穿戴设备或一次性医疗设备已经不切实际了由于高成本和严格的外形因素。这些应用程序需要最少的处理能力和数据带宽,很大程度上已经由于传统微处理器的高成本,硅基解决方案忽视了这一点。

近 50 年来,摩尔定律一直将硅推向微处理器行业的前沿。随着时间的推移,芯片变得更快、更高效,尺寸从微米减小到纳米,并降低了单位成本。尽管取得了这些进步,但生产硅基微处理器的成本还不到一美元仍然不可能适用于成本是重要考虑因素的应用。造成这种限制的三个主要因素是:硅制造厂的高资本成本、专有 CPU 指令集的许可费用以及与芯片封装相关的成本。

  1. 硅制造成本:最先进的硅晶圆厂需要巨额投资才能生产小节点(2-3 nm)的先进芯片,甚至低端芯片也需要大量投资。不便宜由于传统晶圆厂生产方法老化,无法进行制造。
  2. 许可和开发成本:许多微处理器已建成在专有指令集(例如 Intel 的 x86 或 Arm 的 ARMvX)上,哪来的并收取巨额许可费。创建自定义指令集还会产生大量的非经常性工程 (NRE) 成本。
  3. 芯片封装成本:硅微芯片很脆,需要保护性封装以避免破损。增加了它们的成本,并使其更难以整合到灵活的应用中,例如可穿戴设备或可植入设备。

Flex-RV 登场:灵活高效的替代方案

Flex-RV 利用氧化铟镓锌 (IGZO) 晶体管克服了硅的刚性,可以打印低温下在塑料上。消除了对刚性、更昂贵的包装的需要。通过将灵活性集成到芯片本身而不仅仅是其封装中,可以解决与腐蚀和故障相关的许多问题。在一次演示中,芯片弯曲了绕着一根稻草继续发挥作用——一项壮举硅无法实现。

尽管灵活性带来了令人印象深刻的视觉效果,但该发明的利基并不在于电路必须是使用中不断弯曲;相反,它的灵活性将允许它以特定的方式成型,从而使其能够在传统硅技术不适合的不寻常的地方使用。简而言之,Flex-RV 是能够弯曲,它不是为弯曲而设计的不断地

尽管 Flex-RV 并非专为高性能任务而设计(如其 12,600 个逻辑门和 60 kHz 的最大时钟速度所示),但其能源效率令人印象深刻,消耗量低于6毫瓦功率。由于其速度较慢,Flex-RV不是到过经过专门测试提高需要大量处理能力的工作的能源效率。尽管如此,该芯片非常适合低速应用,例如一次性医疗设备、人体集成电子产品、软机器人和脑机接口。

RISC-V 的成本效率和开源创新

Flex-RV 还通过利用开源 RISC-V 架构而脱颖而出。 Pragmatic Semiconductor 通过选择 RISC-V 避免了与专有设计相关的费用,从而使该公司能够将芯片的成本降低到不到一美元。RISC-V 元素确保 Flex-RV 是适合广泛现实世界的解决方案应用,尽管其处理能力有限

Flex-RV 有经过测试可承受半径达 5 毫米的弯曲,而不会造成明显的性能损失。这种灵活性使其有别于早期的柔性电子产品尝试,例如 Flexduino,后者在柔性印刷电路板 (PCB) 上使用刚性组件。 Flex-RV 甚至允许集成电路弯曲,这展示了柔性计算机设备将变得司空见惯的未来。

Pragmatic Semiconductor 的 Flex-RV 芯片是朝着实现灵活、节能且经济高效的电子产品迈出的一大步,具有改变各行业的潜力从医疗保健到消费品。