你是否想过给生菜加一个芯片？

假如冰箱里的蔬菜一直没吃，搭载芯片的传感器发现它快变质了，就能提醒你及时吃掉。

图 | 塑料芯片（来源：此前 Arm 相关视频截图）

这不是幻想，最近 Arm 公司联合研制的塑料芯片已实现上述功能。

图 | 塑料芯片（来源：PragmatIC）

当地时间 7 月 21 日，相关论文以《原位柔性的 32 位 Arm 微处理器》（A natively flexible 32-bit Arm microprocessor）为题发表在 Nature 上。

图 | 相关论文（来源：Nature）

这款塑料芯片的名字叫 PlasticArm，该公司表示这是 “第一个全功能、非硅的基于 Arm 架构的处理器”，并称它集成了 12 倍于此前最好的柔性 IC 的逻辑门，还表示这是迄今为止最复杂的柔性芯片。

图 | 塑料芯片（来源：此前 Arm 相关视频截图）

它由 Arm 公司和柔性电子制造商 PragmatIC 合作设计，包含 32 位处理器，处理器中又包含 18000 个逻辑门、56340 个器件、以及 456 字节的只读存储和 128 字节的随机存储。

芯片包装大约有指甲盖大小，面积为 59.2 m㎡。片上系统采用 0.8μm 金属氧化物薄膜晶体管技术制造，时钟频率最高可达 29kHz，最大功耗为 21mW，其中 99% 以上为静态功耗。此外，它还能执行 16 位 Arm Thumb 指令集架构和 32 位 Arm Thumb 指令集架构的子集。

（来源：Nature）

据了解，选择使用 Arm Cortex-M0+ 设计的原因之一，是因为它拥有成熟的生态系统。目前，该芯片只能运行三个硬连线到其电路中的测试程序。但是，Arm 称将允许在未来版本中安装新代码。

塑料芯片的晶体管，由金属氧化物即铟、镓和锌的混合物制成，它比硅芯片中的晶体管更薄。基板材料使用一种名为聚酰亚胺的塑料，并在其上构建了薄膜金属氧化物晶体管。

图 | 塑料芯片（来源：此前 Arm 相关视频截图）

据了解，该芯片生产于厚度小于 30μm 的柔性聚酰亚胺基板上，整个过程依赖薄膜材料沉积、图案化和蚀刻，并通过物理气相沉积、原子层沉积和溶液处理的技术组合得以实现。

这意味着在技术上，该芯片仍采用光刻工艺，并使用旋涂技术和光刻胶技术，最终处理器含有 13 个材料层和 4 个可布线的金属层。

研究人员还改变了标准单元架构，使路由器更容易连接单元。为了提高逻辑综合的整体质量，库中添加了几个复杂的逻辑门、以及一些高驱动强度的简单逻辑门。

图 | 标准单元格架构的演变（来源：Nature）

另据悉，此次芯片是在 PragmatIC 公司的 0.8-μm 节点上、使用行业标准芯片设计工具制造而成，其中包括工艺设计套件、标准单元库、以及与 PragmatIC 的 FlexLogIC 产品配合使用的仿真工具。

其中，标准单元库是预先验证的小型构建块的集合，通过使用电子设计自动化工具，可将它们组装成更大规模的 IC 布局。

图 | Arm 发推介绍这款芯片（来源：Twitter）

既能提醒你喝牛奶，还能为你测体温

加州大学圣芭芭拉分校研究员常林告诉 DeepTech：“这是芯片领域的一个里程碑式成果。近年来，由于传统硅芯片的工艺极限和材料限制，新结构与新材料的研究已成为芯片发展的必然方向。而柔性芯片微处理器的实现，必将大大拓展芯片应用。”

根据哈佛法学院 2018 年的一份报告，超过 80% 的美国人承认在食物过期前就扔掉了，以防止给自己带来疾病。事实上，富裕国家的大多数人往往对食品安全极为谨慎，这是导致每年生产的三分之一食品被浪费的主要因素。

许多人使用 “嗅觉测试” 来判断食物是否过期，但是很多闻起来很好的食物，仍然含有大量有毒细菌。