Prosesor RISC-V yang Bisa Ditekuk (Bendy)

(spectrum.ieee.org)

6 poin oleh GN⁺ 2024-09-30 | Belum ada komentar. | Bagikan ke WhatsApp

"Chip plastik open-source 6mW yang menjalankan tugas machine learning sambil dililitkan pada pensil"

Prosesor RISC-V yang fleksibel

Pragmatic Semiconductor dari Inggris dan para peneliti telah mengembangkan untuk pertama kalinya chip fleksibel yang dapat diprogram, bukan berbahan silikon
Mikroprosesor 32-bit berdaya sangat rendah ini dapat beroperasi saat ditekuk dan mampu menjalankan beban kerja machine learning
Menggunakan arsitektur RISC-V open-source dan dapat diproduksi dengan harga di bawah 1 dolar
Diharapkan dapat memberi daya pada produk berbiaya rendah seperti perangkat elektronik kesehatan wearable dan label kemasan pintar

Perangkat elektronik fleksibel dapat dimanfaatkan di semua bidang yang memerlukan interaksi dengan material lunak, seperti dikenakan pada kulit atau ditanamkan ke dalam tubuh
Dapat diterapkan pada komputer kulit, soft robotics, dan brain-machine interface
Namun, perangkat elektronik konvensional dibuat dari material kaku seperti silikon

Pragmatic mendorong pengembangan microchip fleksibel yang biaya produksinya jauh lebih murah dibanding prosesor silikon
Perangkat baru bernama Flex-RV adalah mikroprosesor 32-bit berbasis indium gallium zinc oxide (IGZO)
Biaya ditekan dengan memproduksi thin-film transistor IGZO langsung di atas plastik fleksibel pada suhu rendah
Berbasis instruction set RISC-V, dan karena open-source, dapat menghindari biaya lisensi mahal dari arsitektur proprietari seperti x86 atau Arm
Flex-RV dapat diprogram dan dapat menjalankan program hasil kompilasi yang ditulis dalam bahasa tingkat tinggi seperti C
Berkat sifat open-source dari RISC-V, perangkat ini dapat dibekali hardware accelerator machine learning yang dapat diprogram sehingga memungkinkan aplikasi AI
Ukuran inti mikroprosesor Flex-RV adalah 17,5 milimeter persegi dan terdiri dari sekitar 12.600 gerbang logika
Berjalan pada kecepatan 60kHz dan mengonsumsi daya kurang dari 6 miliwatt
Tetap menjalankan program dengan benar bahkan saat ditekuk pada radius kelengkungan 3 milimeter
Bergantung pada arah tekukan, orientasi, dan sudutnya, performa bisa melambat 4,3% atau justru meningkat 2,3%

Microchip silikon dapat berjalan pada kecepatan gigahertz yang jauh lebih tinggi daripada Flex-RV, tetapi hal itu kemungkinan tidak akan menjadi masalah
Banyak sensor seperti suhu, tekanan, bau, kelembapan, dan pH umumnya beroperasi sangat lambat pada kisaran hertz atau kilohertz
Sensor-sensor ini digunakan di bidang-bidang baru tempat mikroprosesor fleksibel diperkirakan akan berguna, seperti smart packaging, label, dan perangkat elektronik kesehatan wearable
Menjalankan mikroprosesor pada 60kHz saja sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan aplikasi-aplikasi tersebut
Flex-RV diperkirakan dapat diproduksi dengan biaya di bawah 1 dolar
Hal ini dimungkinkan berkat teknologi manufaktur chip fleksibel berbiaya rendah milik Pragmatic dan teknologi RISC-V yang tidak memerlukan lisensi
Para peneliti mempublikasikan hasil penelitian ini di edisi online jurnal Nature tanggal 25 September

Perangkat elektronik fleksibel punya potensi besar untuk menghadirkan inovasi di berbagai bidang seperti wearable, kesehatan, dan IoT
Khususnya untuk perangkat yang dikenakan pada tubuh atau ditanamkan, teknologi ini diharapkan dapat mengatasi keterbatasan chip silikon yang kaku dan sangat meningkatkan kenyamanan pengguna
Namun, teknologi ini masih belum sampai tahap komersialisasi, dan kenyataannya masih tertinggal dari chip silikon dalam hal performa dan daya tahan. Perlu dicari cara pemanfaatan yang tepat sesuai kegunaannya
Penggunaan arsitektur RISC-V adalah hal yang sangat positif. Ini dapat berkontribusi pada penguatan ekosistem hardware open-source sekaligus memungkinkan beragam kustomisasi
Jika chip fleksibel berbiaya rendah berhasil dikomersialkan, pasar perangkat elektronik sekali pakai kemungkinan akan tumbuh pesat. Efek samping seperti masalah lingkungan juga perlu dipertimbangkan