Les Écrans Pliables Ont Évolué Rapidement, Et Maintenant Les Microprocesseurs Se Plient Aussi.

Le marché des écrans pliables a connu des avancées majeures au cours des dernières années, avec les premières versions grand public maintenant disponibles. Ces appareils flexibles ont aidé à modifier les capacités et la façon dont les gens utilisent leurs appareils électroniques. Maintenant, c’est au tour des microprocesseurs flexibles de se joindre à la fête. Voici ce que vous devez savoir sur ces appareils innovants et sur la façon dont ils pourraient redéfinir le marché de l’électronique à l’avenir.

Les Semiconducteurs

Les semiconducteurs ont été inventés pour la première fois au milieu des années 1800 et sont depuis devenus un élément essentiel des diodes, des transistors et des circuits intégrés d’aujourd’hui. Ces appareils peuvent être fabriqués de diverses manières et utilisent plusieurs matériaux de base, notamment le silicium, le germanium et l’arséniure de gallium. Les semiconducteurs sont un élément de base de la technologie avancée d’aujourd’hui, notamment l’informatique quantique, l’intelligence artificielle et l’informatique de bord.

Étant donné le rôle crucial que jouent les semiconducteurs dans l’électronique moderne, il n’est pas surprenant d’apprendre qu’il y a eu des efforts considérables pour améliorer la forme, les capacités et les exigences de consommation d’énergie de ces appareils. Un tel événement qui a récemment suscité un grand enthousiasme de l’industrie est l’introduction de la série de puces Flex-RV de Pragmatic Semiconductor.

Flex-RV

Flex-RV est l’un des premiers produits lancés par FlexIC Foundry. Ces unités sont les premiers microprocesseurs 32 bits flexibles et à faible coût à être disponibles commercialement. Ils offrent une série d’avantages qui pourraient un jour être vus dans un énorme éventail d’appareils intelligents dans le monde. Les appareils intelligents, en particulier, peuvent fonctionner avec des microprocesseurs à faible fréquence d’horloge, ce qui les rend idéaux pour intégrer le Flex-RV.

Source – Pragmatic Semiconductor Flexible Microprocessor

Étude sur les Microprocesseurs Flexibles

Le Flex-RV a été révélé dans une étude récente publiée dans la Nature Journal qui parle du concept de microprocesseur flexible, de son fonctionnement, de ses applications et de ses performances globales. Le rapport révèle que le Flex-RV utilise un microprocesseur 32 bits basé sur une conception RISC-V ouverte, permettant plus d’innovation sans restrictions de la part des fabricants.

Notamment, le processeur programmable peut exécuter des programmes écrits dans plusieurs langages de haut niveau, réduisant ainsi les préoccupations liées à l’intégration et à la compatibilité. L’étude se penche en profondeur sur le fonctionnement du microprocesseur dans des conditions normales et pliées. En tant que premier microprocesseur RISC-V non silicium flexible, les chercheurs étaient impatients de tester les capacités du microprocesseur 32 bits.

Capacités ML

L’un des aspects les plus uniques de la recherche et de la nouvelle disposition de la puce était l’inclusion de capacités d’apprentissage automatique (ML). Les ingénieurs ont réussi à intégrer un accélérateur matériel d’apprentissage automatique programmable dans l’appareil. Plus précisément, l’équipe a utilisé des transistors à film mince d’oxyde d’indium-gallium-zinc (IGZO) pour prendre en charge le moteur SIMD (single instruction multiple data) propriétaire. Ce moteur joue un rôle important dans la multiplication de matrices et les opérations de post-traitement.

Test des Microprocesseurs Flexibles

Les ingénieurs ont commencé à tester leur appareil, qui utilisait des transistors à film mince d’oxyde d’indium-gallium-zinc sur un substrat flexible en polyimide. Notamment, le microprocesseur flexible avait une épaisseur de 30 µm. Le processus a commencé par la fixation du processeur à une carte de circuit imprimé flexible ultramince d’une épaisseur de 45 µm. Pour accomplir cette tâche, les ingénieurs ont dû créer une nouvelle méthode de fabrication appelée impression sur bord (OEP).

La puce était conçue pour fonctionner comme un système sur une puce (SOC) autour du processeur Serv. Notamment, le processeur Serv diffère des processeurs traditionnels en ce sens que son processeur 32 bits exécute les commandes bit par bit. Cette approche réduit la demande de matériel de calcul. Elle offre également une faible complexité de conception, réduisant ainsi les coûts de fabrication et d’intégration.

Les chercheurs ont connecté le processeur Serv et le microprocesseur flexible. De plus, ils ont intégré un fichier d’enregistrement (RF), un commutateur de débogage, un commutateur multiplexeur, un bloc de mémoire RAM sur puce, un arbitre, une interface de mémoire RAM et une interface d’entrée/sortie générale (GPIO). Cette stratégie a nécessité que la puce utilise une mémoire hors puce pour accéder au code. Ainsi, une interface SPI personnalisée a également été requise.

Résultats des Microprocesseurs Flexibles

Les résultats des tests ont démontré le fonctionnement réussi du microprocesseur flexible. Le Flex-RV assemblé sur un FlexPCB était cadencé à des vitesses de 60 kHz. Ces performances n’ont pas été altérées par le microprocesseur lorsqu’il était plié jusqu’à une courbure de +5 mm, ce qui constitue une amélioration massive par rapport aux puces fragiles d’aujourd’hui.

L’équipe a ensuite enregistré la consommation électrique lors de l’exécution de programmes de test. Ils ont été ravis de constater que le microprocesseur flexible pouvait fournir les performances requises tout en consommant moins de 6 mW d’énergie. Plus précisément, il y avait seulement une variation de performance de 4,3 % par rapport aux puces traditionnelles en moyenne. Ces résultats de test démontrent le potentiel énorme que détient la puce Flex-RV.

Avantages des Microprocesseurs Flexibles

Il existe plusieurs raisons pour lesquelles les microprocesseurs flexibles sont l’avenir. Tout d’abord, ils peuvent démocratiser l’accès à l’informatique. Leur coût ultra-bas et leur facilité de fabrication amélioreront l’intégration et permettront aux développeurs de rendre plus d’articles intelligents sans augmenter les coûts. Ainsi, ceux qui ne pouvaient pas profiter de la technologie intelligente commenceront à y accéder rapidement.

Coût Ultra-Bas

Lorsqu’on les compare aux meilleures fonderies de puces d’aujourd’hui, le microprocesseur flexible permet d’économiser aux fabricants et aux consommateurs. Le processus de fabrication à moins d’un dollar est nettement inférieur à celui du silicium. Une grande partie du coût de fabrication des puces de silicium actuelles repose sur la nécessité de les intégrer dans des emplacements spécifiques. L’utilisation de microprocesseurs flexibles à faible coût pourrait aider à réduire la dépendance à l’égard de ces fonderies de puces de silicium coûteuses et souvent à la pointe de la technologie, ce qui améliorerait encore les économies de coûts.

Open Source

Une autre raison majeure pour laquelle le Flex-RV est un jeu-changer est qu’il est open source. Les projets open source offrent de nombreux avantages. Tout d’abord, ils favorisent l’innovation, car tout le monde peut interagir et construire sur leurs fonctionnalités. De plus, ils réduisent les coûts, car il n’est pas nécessaire de payer des redevances qui limitent l’innovation. Ainsi, le Flex-RV peut concurrencer les fournisseurs propriétaires comme x86 d’Intel & AMD, et ARMvX d’Arm.

Durabilité

La durabilité est un autre avantage qui ne peut pas être négligé. Les puces de silicium d’aujourd’hui sont fragiles et très sensibles aux conditions environnementales. Leur nature inflexible signifie qu’elles sont conçues pour s’adapter à chaque scénario d’utilisation. Cette adaptation peut également réduire la durabilité. Éliminer l’emballage de puce rigide que les cartes de silicium utilisent permet aux développeurs de créer des puces plus utiles et plus robustes.

Faibles Exigences Énergétiques

Le jeu de puces Flex-RV offre des performances raisonnables avec des exigences de consommation d’énergie minimales. Notamment, la puce Flex-RV peut fonctionner à 60 kHz tout en consommant environ 6 mW de puissance. Cette consommation d’énergie réduite entraîne une empreinte carbone plus petite, une précipitation de chaleur et moins de dommages à l’environnement.

Rétroaction Rapide

Un autre avantage majeur que les nouvelles puces Flex-RV apportent sur le marché est la rétroaction rapide. Ils nécessitent moins de matériaux et un processus de fabrication nettement moins compliqué. Ainsi, ces puces peuvent être créées en moins de temps et avec des coûts d’ingénierie non récurrents.

Stimuler l’Innovation

Peut-être l’un des principaux attraits de la nouvelle technologie de microprocesseur flexible est qu’elle va inaugurer une nouvelle ère d’innovation. Ces microprocesseurs à faible coût permettront aux ingénieurs de rendre plus d’articles intelligents, améliorant ainsi l’interconnectivité et l’utilité pour les consommateurs. Cela entraînera également plus de cohésion entre l’éducation, la recherche académique et la recherche industrielle.

Chercheurs

Pragmatic Semiconductor est la société derrière la recherche innovante sur les microprocesseurs flexibles. Plus précisément, Emre Ozer, directeur senior du développement de processeur chez Pragmatic, a agi en tant que chercheur principal pour le projet. L’étude comprenait également le soutien d’experts en matériel et en logiciel, notamment Qamcom. De plus, des ingénieurs de l’Université de Harvard ont participé.

Entreprises qui Peuvent Intégrer des Microprocesseurs Flexibles et Prospérer

Il existe plusieurs entreprises qui pourraient intégrer cette technologie et améliorer leurs offres. Ces sociétés utilisent actuellement des puces sur mesure, ce qui a augmenté leurs prix et réduit leur durabilité. L’intégration d’options Flex-RV pourrait les aider à réduire la taille et les coûts de leurs offres à l’avenir.

1. Abbott Laboratories (ABT)

Abbott Laboratories est un acteur majeur du secteur de la santé depuis 1888, date à laquelle il a été fondé par le Dr Abbott pour aider à diffuser ses granules médicaux à base d’alcaloïdes dans le pays. D’ici 1907, l’entreprise était devenue un fournisseur international de médicaments et de produits de santé. Aujourd’hui, c’est un leader dans le domaine des appareils médicaux et des accessoires portables.

(ABT )

Abbott Laboratories propose plusieurs accessoires portables qui aident les patients à suivre leur santé en temps réel. Ces appareils pourraient voir des améliorations considérables ainsi que des coûts réduits si des microprocesseurs flexibles étaient utilisés dans leur fabrication. Aujourd’hui, Abbott Laboratories a une capitalisation boursière d’environ +194,7 milliards de dollars, ce qui en fait un ajout judicieux à tout portefeuille cherchant à être exposé au secteur des accessoires portables de santé.

Avenir des Microprocesseurs Flexibles

L’avenir de la technologie de microprocesseur flexible est prometteur. Il existe une forte demande pour les accessoires portables et les appareils électroniques à usage unique dans plusieurs industries. Imaginez des emballages intelligents qui révèlent des détails clés sur le produit que vous achetez, des tests de santé intelligents à usage unique, et bien plus encore.

Toutes ces avancées pourraient devenir courantes dans les prochains mois si la technologie de microprocesseur flexible peut décoller. Pour l’instant, cette recherche représente un tournant dans la course pour créer des appareils électroniques flexibles.

Découvrez d’autres projets informatiques intéressants ici.