Massenhaft um 1 Cent produzierbarer Plastikprozessor entwickelt

In Zukunft könnten alltägliche Konsumgüter dank kleiner, supergünstiger Prozessoren mit interaktiven Funktionalitäten ausgestattet werden. Die Idee von Chips aus Plastik, die auf Flaschen, Bananen oder Pflastern sitzen können, gibt es schon länger. Bisher hatten Chiphersteller allerdings keinen Erfolg damit, die Kosten dafür auf ein Niveau unter einem Penny (1,2 Euro-Cent) zu drücken. Ein britisch-amerikanisches Forscherteam hat dies aber nun geschafft, wie IEEE Spectrum berichtet.

Silizium-Ersatz und Plastik

Die University of Illinois Urbana-Champaign und der britische Hersteller flexibler Elektronik PragmatIC haben zusammen einen 4-Bit-Prozessor kreiert und diesen auf dem Internationalen Symposium für Computerarchitektur präsentiert. Als Halbleiter in dem Chip kommt statt Silizium eine Verbindung aus Indium, Gallium, Zink und Sauerstoff (IGZO) zum Einsatz. Eingekapselt werden Leiterbahnen aus diesem Material in Plastik.

Leistung wie Intel-Chip von 1971

Für den Chip wurde eine komplett neue Chiparchitektur namens FlexiCore entworfen. Außerdem war ein radikales "Downsizing" notwendig, um die Kosten zu senken. Das Endresultat ist ein 5,6 Quadratmillimeter großer Prozessor, der 2104 Transistoren enthält. Verglichen mit heutigen Computerchips ist das sehr wenig. Ein Intel 4004 Prozessor von 1971 kommt auf ähnlich viele Transistoren. Ein Vorteil der neuen Entwicklung ist allerdings ihre Biegsamkeit.

Produktionsausbeute wirtschaftlich

Das Forscher*innenteam hat auch an einer 8-Bit-Version gebastelt, diese konnte jedoch nicht in einer ausreichend großen, funktionsfähigen Masse hergestellt werden. Von den 4-Bit-Chips auf einem Wafer erwiesen sich 81 Prozent als funktionsfähig, was eine ausreichend große Ausbeute darstellt, um den Herstellungsprozess wirtschaftlich zu gestalten.

Ermöglicht "allgegenwärtige Elektronik"

"Das ist genau die Art von Design-Innovation, die benötigt wird, um allgegenwärtige Elektronik zu ermöglichen", zeigt sich PragmatIC-CEO Scott White begeistert. "Die Chipindustrie habe stets Kraft, Leistung und Zuverlässigkeit im Visier. Man hat sich aber nicht auf Kosten, Anpassungsfähigkeit und Dünnheit konzentriert. Indem wir den Fokus darauf legen, können wir neue Computerarchitekturen und neue Anwendungen kreieren", meint Teamleiter Rakesh Kumar von der University of Illinois.