Microprocesador RISC-V flexible y sin silicio

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería informática
• Ingeniería eléctrica

Sus antecedentes:

• Los semiconductores son cruciales para la investigación científica y la conectividad.
• Los avances futuros en hardware tendrán un impacto en la computación cuántica, la IA y la computación de borde.
• El hardware abierto fomenta la colaboración en la educación, la investigación y la industria.

Objetivo del estudio:

• Para presentar Flex-RV, un ultra bajo costo, el microprocesador de 32 bits flexible.
• Para integrar la aceleración de hardware de aprendizaje automático (ML) en el microprocesador.
• Demostrar nuevas instrucciones para extender el conjunto de instrucciones RISC-V para cargas de trabajo ML.

Principales métodos:

• Fabricación de un microprocesador de 32 bits utilizando transistores de película delgada de óxido de gallio e indio sobre un sustrato de poliimida flexible.
• Integración de un acelerador de hardware ML programable y instrucciones RISC-V personalizadas.
• Prueba de funcionalidad y rendimiento en condiciones planas y dobladas en una placa de circuito impreso flexible.

Principales resultados:

• El microprocesador Flex-RV funciona a 60 kHz con un consumo de energía inferior a 6 mW.
• Funcionalidad demostrada en condiciones de flexión plana y apretada con una variación mínima de rendimiento (promedio del 4,3%).
• Ejecución exitosa de programas en el microprocesador flexible, mostrando su naturaleza flexible.

Conclusiones:

• Flex-RV fue pionero en microprocesadores sub-dólar, estándar abierto, no de silicio de 32 bits.
• Este desarrollo democratiza el acceso informático y permite aplicaciones emergentes.
• Las aplicaciones potenciales incluyen wearables, dispositivos de atención médica y envases inteligentes.