Xuất hiện chip xử lý ARM bằng nhựa đầu tiên trên trên thế giới, mở đường cho thế giới “Cyberpunk”

Với sự xuất hiện của chip bán dẫn ARM bằng nhựa, một thế giới như Cyberpunk sẽ sớm không còn là viễn tưởng.

Trước nay hình ảnh chip bán dẫn luôn gắn liền với silicon, tuy nhiên đến nay thì chuyện đó đã khác rồi. Các nhà nghiên cứu của ARM và PragmatIC phát triển thành công con chip bán dẫn dùng nhựa làm vật liệu cơ bản đầu tiên trên thế giới. Mẫu chip này dựa trên thiết kế M0, một mẫu chip 32-bit siêu nhỏ kiến trúc ARM có 18.000 cổng logic, một vi xử lý, có bộ nhớ tích hợp, có controller, có khả năng nhập và xuất tín hiệu. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học Nature, mở ra một kỷ nguyên của những con chip linh hoạt, có thể uốn cong và giá thành sản xuất cũng rẻ hơn so với chip silicon.

Silicon đã là nguyên tố cơ bản cho chip bán dẫn từ buổi bình minh của máy tính, bắt đầu từ hơn 50 năm trước với CPU 4004 của Intel. Sở dĩ nó được chọn là vì 2 yếu tố. Đầu tiên thì nó là nguyên tố nhiều thứ 2 trên trái đất, tức là vừa rẻ vừa sẵn có. Thứ 2 là vì nó có khả năng là chất dẫn điện hoặc chất cách điện tùy thuộc vào cách mà nó được hoàn thiện.

Tuy nhiên Silicon cũng có một số những nhược điểm khiến nó ngày càng trở nên hạn chế về mặt phạm vi ứng dụng. Thứ nhất, nó cứng và giòn nên khó mà cấy vào cơ thể sinh vật hay ứng dụng trong nhiều công nghệ sinh học khác được. Thứ 2 là nó tuy rẻ nhưng vẫn không đủ rẻ để áp dụng trong mọi sản phẩm hàng ngày. Và chip bán dẫn bằng nhựa đã xuất hiện để vượt qua những hạn chế đó của chip silicon.

Bạn cần nhớ là nhựa không phải là một sự thay thế nhé. Chip silicon vẫn có lợi thế về hiệu năng, mật độ bóng bán dẫn và hiệu quả sử dụng điện. Chip nhựa xuất hiện là để bù đắp cho những khuyết điểm của Silicon, mang chip bán dẫn đến nhiều ngóc ngách hơn trong cuộc sống của con người. Chip nhựa có thể dùng trên bao bì thực phẩm (cái chai có thể phân tích xem sữa hoặc nước trái cây trong chai đã bị hỏng hay chưa), quần áo (một cái áo có thể tự điều chỉnh mật độ sợi vải để giúp ấm hơn hoặc mát hơn), băng cá nhân thông minh, chip cấy trong cơ thể để chẩn đoán bệnh, màn hình trên da… Tất cả những thứ đó sẽ tạo nên một thế giới hiện đại, nơi mà công nghệ bán dẫn có ở mọi thứ. Từ đó một thế giới như Cyberpunk sớm thôi sẽ không còn là viễn tưởng.

Các nhà nghiên cứu dự đoán con chip có khả năng mở rộng lên đến 100.000 cổng logic trước khi việc tiêu thụ điện năng trở thành vấn đề và yêu cầu thêm các vật liệu bổ sung cho quá trình sản xuất. Con chip thử nghiệm chỉ tiêu tốn 21 miliwatt điện năng mà hầu hết là nó tiêu tốn vào thời gian chạy không tải, dễ dàng dùng điện của một tấm pin mặt trời nhỏ hơn tem bưu chính.

Tóm tắt nội dung:

- Các nhà nghiên cứu của ARM và PragmatIC phát triển thành công con chip bán dẫn đầu tiên trên thế giới dùng nhựa làm vật liệu cơ bản.

- Con chip này dựa trên thiết kế M0, một mẫu chip 32-bit siêu nhỏ kiến trúc ARM có 18.000 cổng logic, một vi xử lý, có bộ nhớ tích hợp, có controller, có khả năng nhập và xuất tín hiệu.

- Nghiên cứu này đã mở ra một kỷ nguyên của những con chip linh hoạt, có thể uốn cong và giá thành sản xuất cũng rẻ hơn so với chip silicon.

- Các nhà nghiên cứu dự đoán con chip có khả năng mở rộng lên đến 100.000 cổng logic trước khi việc điện năng tiêu thụ trở thành vấn đề.