- "Un chip plástico open source de 6 mW que ejecuta tareas de machine learning mientras está enrollado en un lápiz"
Procesador RISC-V flexible
- Pragmatic Semiconductor, del Reino Unido, y un grupo de investigadores desarrollaron por primera vez un chip programable flexible, en lugar de uno de silicio
- Este microprocesador de 32 bits y ultrabajo consumo puede funcionar incluso estando doblado, y es capaz de ejecutar cargas de trabajo de machine learning
- Puede fabricarse por menos de 1 dólar usando la arquitectura RISC-V de código abierto
- Se espera que pueda alimentar productos de bajo costo como dispositivos electrónicos wearables para salud y etiquetas de empaque inteligentes
El potencial de los dispositivos electrónicos flexibles
- Los dispositivos electrónicos flexibles pueden aplicarse en cualquier campo que requiera interacción con materiales suaves, como usarse sobre la piel o implantarse dentro del cuerpo
- Podrían aplicarse a computación sobre la piel, robótica blanda e interfaces cerebro-máquina
- Sin embargo, los dispositivos electrónicos convencionales están hechos de materiales rígidos como el silicio
Código abierto, flexibilidad y velocidad suficiente
- Pragmatic impulsa el desarrollo de microchips flexibles cuyo costo de fabricación es mucho menor que el de los procesadores de silicio
- El nuevo dispositivo, llamado Flex-RV, es un microprocesador de 32 bits basado en indium gallium zinc oxide (IGZO)
- Reduce costos al fabricar directamente transistores de película delgada de IGZO a baja temperatura sobre plástico flexible
- Está basado en el conjunto de instrucciones RISC-V y, al ser open source, evita los costosos pagos de licencias de arquitecturas propietarias como x86 o Arm
- Flex-RV es programable y puede ejecutar programas compilados escritos en lenguajes de alto nivel como C
- Gracias a la naturaleza open source de RISC-V, incorpora un acelerador de hardware programable para machine learning, lo que habilita aplicaciones de IA
- El núcleo del microprocesador Flex-RV tiene un tamaño de 17.5 milímetros cuadrados y está compuesto por unas 12,600 compuertas lógicas
- Opera a una velocidad de 60 kHz y consume menos de 6 miliwatts de energía
- Ejecuta programas correctamente incluso al doblarse con un radio de curvatura de 3 milímetros
- Dependiendo del sentido, la orientación y el ángulo de la curvatura, el rendimiento puede ser 4.3% más lento o 2.3% más rápido
Bajo costo y rendimiento suficiente
- Los microchips de silicio pueden operar a velocidades de gigahertz, mucho más rápidas que Flex-RV, pero eso probablemente no será un problema
- Muchos sensores, como los de temperatura, presión, olor, humedad y pH, normalmente operan en rangos muy lentos de hertz o kilohertz
- Estos sensores se usan en campos emergentes donde se espera que los microprocesadores flexibles sean útiles, como empaques inteligentes, etiquetas y dispositivos electrónicos wearables para salud
- Ejecutar el microprocesador a solo 60 kHz basta para cumplir con los requisitos de estas aplicaciones
- Se estima que Flex-RV podrá fabricarse por menos de 1 dólar
- Esto se debe a la tecnología de fabricación de chips flexibles de bajo costo de Pragmatic y a la tecnología RISC-V, que no requiere licencias
- Los investigadores publicaron sus resultados en la edición en línea del 25 de septiembre de la revista Nature
Opinión de GN⁺
- Los dispositivos electrónicos flexibles tienen un gran potencial para impulsar innovación en wearables, salud, IoT y muchos otros campos
- En especial, en el caso de dispositivos que se llevan sobre el cuerpo o se implantan, se espera que puedan superar las limitaciones de los chips rígidos de silicio y mejorar considerablemente la comodidad del usuario
- Aun así, todavía no está en etapa de comercialización, y la realidad es que sigue por detrás de los chips de silicio en rendimiento y durabilidad. Será necesario encontrar formas de uso adecuadas para cada aplicación
- El uso de la arquitectura RISC-V es muy positivo. Puede contribuir a dinamizar el ecosistema de hardware open source y permitir diversas opciones de personalización
- Si los chips flexibles de bajo costo llegan a comercializarse, el mercado de dispositivos electrónicos desechables podría crecer con fuerza. También habrá que considerar efectos secundarios como los problemas ambientales
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