Silicon Taiga: Создан первый в мире пластиковый процессор

На международной конференции International Solid-State Circuits Conference, состоявшейся на прошлой неделе в Сан-Франциско, европейские исследователи анонсировали первый в мире пластиковый процессор, изготовленный на основе органических полупроводников. 8-битовый логический процессор с 4000 тысячами транзисторов обладает вычислительной мощностью кремниевого микропроцессора 1970-х годов, но новый процессор обладает одним огромным преимуществом - он может гнуться. Разработчики технологии утверждают, что такие процессоры могут стать основой малогабаритных и дешевых электронных устройств, медицинских устройств и датчиков.

Гибкий органический микропроцессор

Ключевым моментом нового пластикового микропроцессора стал новый органический транзистор. Согласно заявлению Яна Гено (Jan Genoe), исследователю в области молекулярной и полимерной электроники в Бельгийском нанотехнологическом исследовательском центре Imec, современные органические транзисторы отличаются непредсказуемым поведением. Разные экземпляры органических транзисторов, в отличие от кремниевых транзисторов, имеют разные значения порога срабатывания (переключения), что делает ненадежной работу органической схемы в целом. Для преодоления этой проблемы в структуру органического транзистора был введен дополнительный управляющий электрод, затвор, позволяющий осуществить лучший уровень контроля за электрическим полем и избежать случайных и ненадежных переключений.

Основой пластикового микропроцессора, общей толщиной 25 микрометров, является пластиковая подложка из полимера PEN (polyethylene naphthalate), покрытая слоем золота, толщиной 25 нанометров. Сверху покрытия нанесен слой органического диэлектрика, покрытый вторым золотым слоем, и наконец, на самом верху этого "бутерброда" располагаются полупроводниковые органические слои из которых, собственно, и состоит вся электронная схема.

После изготовления экспериментального образца органического процессора была выполнена проверка его работоспособности. Эта проверка заключалась в работе тестовой программы, обрабатывающей дискретные данные, подаваемые на 16 входов этого микропроцессора. Сама программа была записана на отдельном гибком чипе, который с помощью проводников был соединен с чипом микропроцессора. По словам исследователей, органический микропроцессор во время тестов показал производительность, равную 6 инструкций в секунду.

Исследователи считают, что дальнейшие исследования позволят им добиться существенного увеличения производительности гибких органических микропроцессоров. Но, тем не менее, вряд ли когда-либо появятся органические процессоры, содержащие сотни миллионов транзисторов, как у их кремниевых собратьев. А будущее органических процессоров видится как обеспечение работы и функционирования периферийных устройств, не требующих большой вычислительной мощности, работающих под управлением мощного кремниевого микропроцессора.