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Un processore ARM che utilizza la plastica al posto del silicio? Possibile!

Il silicio è il materiale predominante, ma alcuni ricercatori sono riusciti a sviluppare il primo vero processore ARM che utilizza la plastica.

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Fin dagli albori dell’infomatica, il silicio è ed è stato il materiale predominante per la creazione di semiconduttori e quindi di circuiti integrati. La scelta è ricaduta proprio su questo materiale per due motivi principali: si trova in abbondanza sulla Terra (è possibile estrarlo per esempio dalla sabbia) ed è facilmente modificabile (grazie al processo di drogaggio, principio alla base dei semiconduttori). Alcuni ricercatori sono però riusciti a sviluppare il primo vero processore ARM che utilizza la plastica al posto del silicio, com’è possibile?

C’è da dire che il silicio ha molti pregi ma anche molti difetti, difetti che stanno iniziando ad essere stretti con l’avanzare del tempo. Il primo punto a sfavore è la sua rigidezza e fragilità, il che lo rende poco adatto all’esere integrato in ambienti “naturali”. Il secondo difetto è il costo: sebbene, come detto prima, si tratti di un elemento piuttosto comune, il costo di un dispositivo basato su silicio è basso ma non abbastanza. Ed è qui che entra in gioco PlasticArm, con l’obiettivo di rendere la plastica un mezzo con cui è possibile costruire chip funzionanti, aggirando queste e altre limitazioni del silicio.

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Credits: twitter.com/aschilling

Non è però tutto rose e fiori, come prevedibile: i ricercatori sottolineano come il silicio comunque rappresenti vantaggi in termini di prestazioni, densità ed efficienza energetica. Ci si aspetta quindi, in futuro, un accostamento di entrambe le tecnologie, come una il complemento dell’altra.

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PlasticArm: processore ARM in plastica

PlasticArm è il nome del SoC in questione, derivato dal Cortex-M0+, basato su un ARMv6 a 32 bit. I due processori (l’originale basato su silicio e PlasticArm) sono compatibili l’uno con l’altro e possono eseguire gli stessi codici.

I ricercatori fanno qualche esempio sulle possibili applicazioni di questa tecnologia. Sarebbe possibile utilizzare ciò sulle bottiglie (basti immaginare a delle bottiglie smart di latte o succhi che riescono ad analizzare se il prodotto è ancora buono o meno), confezioni per alimenti; indumenti che rilevano la temperature corporea ed esterna, cerotti indossabili, bende e chi più ne ha più ne metta. Andando oltre, si potrebbe pensare a sensori intelligenti (in grado di elaborare dati, edge computing) che vengono posizionati su organi interni e mandano una notifica nel caso in cui qualcosa non vada bene,

“Prevediamo che PlasticARM aprirà la strada allo sviluppo di sistemi integrati intelligenti a basso costo e completamente flessibili per consentire un “Internet di tutto” costituito dall’integrazione di oltre un trilione di oggetti inanimati nel prossimo decennio nel mondo digitale. Avere un microprocessore ultrasottile, conformabile, a basso costo e nativamente flessibile per gli oggetti di uso quotidiano svelerà le innovazioni che porteranno a una varietà di opportunità di ricerca e di business.”

Le prestazioni di PlasticArm al momento sono di 29 KHz come frequenza operativa, con 128 byte di RAM e 456 byte di ROM. La potenza consumata è di 21mW, ma i ricercatori prevedono di riuscire a raggiungere in breve tempo 100.000 porte logiche, con dei consumi inferiori rispetto ad ora.

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