Die Prozessoren der Zukunft werden vielleicht nicht mehr wie seit fast 50 Jahren aus Silizium gefertigt. Neue Forschungen unter der Leitung von ARM und PragmaIC haben einen flexiblen Prozessor aus Kunststoff hervorgebracht. Der PlasticARM-Prozessor bietet einen Blick in die Zukunft, in der Mikroprozessoren in allem von Kleidung bis Milchkännchen auftauchen können.

Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in Nature und stellten die „komplexste flexible integrierte Schaltung der Welt mit Metalloxid-TFTs“ vor. TFTs oder Dünnschichttransistoren ermöglichen den Aufbau von Prozessoren auf flexiblen Oberflächen. Im Gegensatz zu Silizium würde das Bauen auf Kunststoff es Chipherstellern ermöglichen, Chips billiger herzustellen und sie auf einzigartigere Weise anzuwenden.

Die Forscher nennen Flaschen, Lebensmittelverpackungen, Kleidungsstücke, tragbare Pflaster und Bandagen als nur einige Anwendungen eines flexiblen Prozessors. In Zukunft könnten intelligente Milchkännchen Sie wissen lassen, wenn Ihre Milch sauer ist, oder Sie könnten Ihre Vitalwerte durch ein tragbares Pflaster überwachen. Ein wichtiger Teil dieser Innovation sind laut Forschern die Kosten. Die Kunststoffherstellung würde Chips zu einer brauchbaren Ergänzung für Alltagsgegenstände machen.

Der PlasticARM-Prozessor selbst ist ein 32-Bit-Mikroprozessor, der auf dem Cortex-M0+-Prozessor von ARM basiert und die ARMv6-M-Architektur unterstützt. Dieser Befehlssatz verfügt bereits über eine Toolchain für die Softwareentwicklung, sodass Entwickler Programme für den von den Forschern gebauten Prozessor entwerfen konnten. Laut dem Papier ist das PlasticARM-System auf einem Chip (SoC) „in der Lage, Programme aus seinem internen Speicher auszuführen“.

Das Design (oben abgebildet) besteht aus einem 32-Bit-Prozessor, über 18.000 Logikgattern, Speicher und einem Controller. Forscher sagen, dass zukünftige Iterationen bis zu 100.000 Logikgatter umfassen könnten, bevor der Stromverbrauch zum Problem wird.

Dass diese Entwicklung das Silizium nicht ersetzen soll, weist das Papier schnell darauf hin. Dem Papier zufolge wird „Silizium Vorteile in Bezug auf Leistung, Dichte und Energieeffizienz behalten“. TFTs ermöglichen einfach eine breitere Akzeptanz von Prozessoren in „neuartigen Formfaktoren und zu Kostenpunkten, die mit Silizium nicht erreichbar sind, wodurch das Spektrum potenzieller Anwendungen enorm erweitert wird“.

PlasticARM könnte Pionierarbeit für ein neues „Internet von allem“ leisten, in dem mehr als eine Billion Objekte einen dedizierten Prozessor nutzen können. Wie die 4-Bit-4004-CPU von Intel vor fast 50 Jahren könnte PlasticARM eine neue Ära der Innovation im Computing einläuten.

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