Flexibel: Das britische Startup Pragmatic Semiconductor hat einen 32-Bit-Mikroprozessor vorgestellt, der maschinelle Lernmodelle ausführen kann und gleichzeitig biegbar ist – und das alles für weniger als einen Dollar. Dieser Chip mit dem Namen Flex-RV basiert auf der RISC-V-Architektur mit offenem Standard und verwendet ein völlig anderes Material, um sein äußerst anpassungsfähiges Design zu erreichen.
Dieses Material heißt Indiumgalliumzinkoxid (IGZO) und ersetzt das herkömmlichere Silizium. Die wichtigste Innovation besteht darin, die komplexe (und teure) Verpackung zu vermeiden, die Siliziumchips benötigen, um ihre Sprödigkeit vor den durch das Biegen verursachten Belastungen zu schützen. Stattdessen können IGZO-Transistoren bei niedrigen Temperaturen direkt auf Kunststoffsubstrate gedruckt werden.
Die Demo von Pragmatic zeigt, wie der Flex-RV um einen Strohhalm aufgerollt und dann wieder entfaltet wird, um den Code ungestört weiter auszuführen. Obwohl der Demonstrator mit besonderer Sorgfalt mit der Platine umgegangen ist – was darauf hindeutet, dass man sie nicht gerade hin und her bewegen kann – war es dennoch eine ziemlich beeindruckende Leistung, zu beobachten, wie sie sich zusammenrollte und weiter rechnet.
Erwarten Sie jedoch keine überragende Leistung. Mit nur 12.600 Logikgattern erreicht der Flex-RV-Prototyp eine maximale Taktrate von 60 kHz – das sind 0,00006 GHz für PC-Gamer. Trotz dieser bescheidenen Leistungszahlen integriert der Chip erfolgreich einen Beschleuniger für maschinelles Lernen mit geringem Stromverbrauch.
Pragmatic hatte nie vor, dass der Flex-RV GPT-4-Modelle trainiert. Mit einem Stromverbrauch von weniger als 6 mW eignet sich dieser hocheffiziente Chip ideal für die Stromversorgung medizinischer Einweggeräte und einer neuen Grenze flexibler, körpergerechter Geräte, wie etwa verbesserte Gesundheits-Wearables, Soft-Robotik und sogar Gehirn-Computer-Schnittstellen. Darüber hinaus hat Pragmatic durch die Nutzung des kostenlosen Open-Source-RISC-V-Befehlssatzes die teuren Architekturlizenzgebühren vermieden, die normalerweise die Chipkosten in die Höhe treiben.
Im Test behielt der robuste Prozessor seine Genauigkeit bei, auch wenn er auf eine Kurve mit einem Radius von 5 mm gebogen wurde. Der Durchsatz schwankte um ein paar Prozentpunkte, aber insgesamt meisterte er das Biegen wie ein Champion. Dies stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber früheren biegsamen Chips dar, die nur getestet werden konnten, während sie auf ihren Originalwafern ruhten.
Dies ist nicht das erste Mal, dass jemand versucht, eine biegbare Leiterplatte herzustellen. Im August verpasste ein unternehmungslustiger Ingenieur dem klassischen Arduino Uno-Board ein flexibles Makeover und nannte es „Flexduino“. Bei diesem Projekt wurden starre Komponenten auf einer flexiblen Leiterplatte integriert. Flex-RV geht noch einen Schritt weiter – der integrierte Schaltkreis auf der Platine kann sich auch verdrehen und verbiegen.
Die vollständigen Details wurden am 25. September in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
