Гибкий 32-разрядный микроконтроллер ARM

24.07.2021

В отличие от обычных полупроводниковых чипов, гибкие электронные устройства базируются на подложках из бумаги, пластика или фольги, и используют активные тонкопленочные полупроводниковые материалы, в том числе органические соединения, оксиды металлов и аморфный кремний.

После шести лет разработки ARM представила первый полностью 32-разрядный гибкий микроконтроллер PlasticARM, который состоит из 56 340 тонкопленочных NMOS-транзисторов (Negative channel Metal-Oxide-Semiconductor) и резисторов на пластиковой подложке, предоставленной британской производственной компанией PragmatIC Semiconductor из Кембриджа.

Чипсет реализован с использованием 0,8-микронного процесса PragmatIC и стандартного инструментария. Он состоит из четырех металлических слоев на 200-миллиметровой полиимидной пластине. В двух нижних слоях размешаются стандартные ячейки, а два верхних служат для их соединения. Такой подход позволил довести общую плотность вентилей приблизительно до 300 на мм2.

С площадью 59,2 квадратных миллиметров, PlasticARM в 12 раз больше предыдущей совместной разработки ARM и PragmatIC - выделенного ядра FlexIC для нагрузок машинного обучения - и знаменует собой значительный шаг в создании недорогой гибкой пластиковой электроники для повседневных объектов, подключаемых к Интернету Вещей.

Как сообщается в статье, опубликованной вчера журналом Nature, гибкий микроконтроллер включает в себя 32-разрядный центральный процессор, контроллер NVIC (Nested Vector Interrupt Controller) для обработки прерываний от внешних устройств, периферии, памяти и интерфейса, шину межсоединений AHB-lite и 456 байт ROM. Прошивка содержит три тестовые программы с использованием набора инструкций ARMv6-M и стандартной инструментальной цепочки ARM.

Вся система на чипе (SoC) работает с тактовой частотой 29 кГц от трехвольтового источника питания и потребляет 21 мВт, из которых на процессор приходится 45%, на память - 33% и на периферийные устройства - оставшиеся 22%.

Главной проблемой, связанной с пластиком, было потребление энергии и рассеивание тепла. Разработанные ARM библиотеки ячеек с низким энергопотреблением, по прогнозам инженеров компании, способны поддерживать пластиковые чипы, сложность которых достигает примерно 100 000 вентилей (это позволит использовать с ядром контроллера больше периферийных устройств). Для миллиона и более логических вентилей, вероятно, потребуется технология комплементарных металл-оксидных полупроводников (КМОП).

<< Назад: Робот поможет одеться 24.07.2021

>> Вперед: Укоритель миниатюрных частиц, питающий лазер 23.07.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива 3D-принтер и ультразвук ускорят лечение переломов 01.05.2014 Идея печати аналога гипса при помощи современного 3D-принтера, по своей сути, одновременно проста и гениальна. Схожего мнения придерживается и турецкий студент Дэниз Карасахин (Deniz Karasahin), разработавший дизайн Osteoid Medical Cast. Данный продукт представляет собой технологичную пластиковую замену "гипсу". Разработка не только выглядит гораздо эстетичнее и превосходит по функциональности привычный медицинский гипс, но и поможет быстрее восстанавливаться после переломов благодаря ультразвуку. В принципе похожее изобретение рано или поздно должно было увидеть свет, учитывая растущие темпы массового применения для всех отраслей 3D-печатающих устройств, а в особенности - для медицины. Тем более, что классический гипс, который повсеместно применяется сегодня в больницах, имеет массу недостатков. Он не только обладает достаточно большой массой, но также и по причине затруднения доступа воздуха извне может приводить к возникновению посторонних запахов и неприятного зуда. Вдобавок к этому страдает и привычный ритм жизни самого обладателя гипса, который мало того, что стал и так частично недееспособен, так ещё и испытывает дополнительные неудобства из-за массивности самой конструкции. Благодаря современным достижениям в области трёхмерной печати уже стало возможным создавать импланты, дизайнерские образцы протезов, а теперь на очереди оказалась модель более лёгкого и прочного аналога привычного гипса. Поэтому, посоветовав выполнить его при помощи технологии трёхмерной печати, лечащий врач сможет избавить своего пациента от множества проблем и неудобств, связанных с травмой. Прежде всего, конечный продукт будет максимально эргономичным и выполненным по форме сломанной конечности, будь то рука или нога. Создать модель заменителя гипса для последующей его печати, используя при этом привычные измерительные средства, оказалось достаточно трудно. Чтобы добиться максимального удобства при ношении, травмированную часть тела необходимо будет просканировать 3D-сканером. Далее за дело принимается специальное программное обеспечение, в котором задаются более детальные настройки конечного продукта. В итоге конструкция получает отверстия для вентиляции и все необходимые дополнения для скорейшего выздоровления. Инновационность идеи заключается ещё и в использовании стимулятора импульсного ультразвука низкой интенсивности, который, взаимодействуя напрямую с кожей пациента через предусмотренные отверстия в пластиковой конструкции, уменьшит время заживления травмы. Если оперировать реальными цифрами, то по предварительной информации, скорость восстановления с напечатанным на 3D-принтере "гипсом" может увеличиться почти на 80 % в сравнении с обычным методом.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026