和Arm登Nature，在塑料上造苹果电脑芯片：这家芯片创企背后有华人科

最近，英国芯片制造商语用学开始频繁出现在业界的视线中公司最初与Arm合作，在学术期刊Nature上发表了基于Arm Cortex—M0的片上柔性系统，之后开始制造任天堂FC游戏机，Apple I电脑，文曲星学习机等使用的6502处理器柔性版

与传统芯片不同，务实制造的柔性芯片可以构建在纸张，塑料或金属箔上，在成本和厚度上都优于现有芯片实际上，务实的柔性集成电路生产周期不到一天，每年可以生产数十亿个芯片，远超传统晶圆厂的生产效率

6502处理器的创造者之一Bill Mensch在采访中也表达了对灵活的6502处理器的兴奋和激动他认为这让6502处理器焕发了新的活力核心的东西将从这个频繁出现的柔性芯片制造商开始，揭示柔性芯片的行业潜力

6502处理器的共同创造者比尔门施。

1.务实的前身来自曼彻斯特大学。

如果我们想回顾务实派的创立历史，应该从一位中国学者开始1995年，宋爱民在中国科学院半导体研究所获得博士学位博士毕业后，他先后移居英国格拉斯哥大学，德国慕尼黑大学和瑞典隆德大学2002年，宋爱民是曼彻斯特大学的讲师四年后，38岁的他被提升为终身教授

曼彻斯特大学教授宋爱民。

宋爱民的研究集中在新型纳米电子器件和可印刷薄膜电子器件上2006年，他带领的研究团队分拆成立了Plastic ePrint公司，专注于单层晶体管印刷系统后来，公司更名为Nano ePrint

据曼彻斯特大学孵化器介绍，Nano ePrint产品可用于电子贺卡，智能包装，电子品牌等并且在医疗和消费领域具有潜在的应用

2009年，Nano ePrint实现了传统印刷电子产品10倍以上的性能和100倍的晶体管密度因此，该公司得到了西北地区开发署的财政支持时任Nano ePrint CEO的Scott White在:上评论道，这笔特殊的资助凸显了Nano ePrint方法的新颖性，以及我们的印刷可编程逻辑架构带来的巨大市场机遇

Nano ePrint主要以氧化锌等金属氧化物为半导体材料，PET薄膜为柔性衬底，利用纳米压印光刻技术制造平面晶体管和二极管。

Nano ePrint柔性电路原理图。一方面，这意味着深度学习在准确模拟量子层面物质上大有前景；另一方面，这对于在纳米尺度探索材料，医学，催化剂等物质都具有重要影响。

该工艺不需要介电材料或源极，漏极和栅极之间的导电接触因此，简单的电路或功能单元可以直接互连半导体层中的相邻器件，但复杂的电路仍然需要单独的导电互连层

2010年2月，Nano ePrint宣布将与英国互动印刷电子公司Novalia合作开发生产印刷电子贺卡，由英国三家开发机构赞助。

第二，搬到剑桥，获得Arm和CPI的支持。

2010年，斯科特怀特和理查德普莱斯在剑桥成立了一个团队，这是务实的同年，务实收购Nano ePrint并承接相关业务斯科特怀特说，在剑桥成立一家新公司将带来更多的发展可能性

他说:剑桥是印刷电子专业中心，塑料逻辑芯片，CDT，剑桥综合知识中心，剑桥大学等都在这里务实在剑桥有一个经验丰富的核心团队，他们在印刷电子和压印技术的其他应用方面有丰富的经验

务实:首席执行官斯科特怀特和首席技术官理查德普莱斯。

2012年，务实获得英国国家高价值制造技术创新中心的支持，获得价值5000万英镑的生产设施，改善了FlexIC的制造工艺，提高了产品的产能和良率。

2015年1月，务实获得了剑桥创新资本和Arm的融资当时Arm的首席技术官Mike Muller表示，我们支持务实，因为它们可能会显著扩大嵌入式智能的外观和经济范围我们看到了以非常低的成本在日常物品中嵌入连接和计算能力的特别令人信服的可能性

在接受了Arm和剑桥的创新资本投资后，务实逐渐走向快车道同年3月，包括务实和IMEC在内的6家公司联合成立了PING联盟，将柔性电子产品带入主流市场

联盟计划在3年内建立标准化的低成本，大批量制造工艺，将无线识别和电力传输技术融入纸，塑料，包装等柔性材料中务实主要负责将薄膜技术，柔性芯片设计和自身大规模柔性制造工艺结合在这个联盟中，为物联网的实现铺平道路

第三，Arm和IMEC相继进入市场，实现了个人电脑芯片的灵活性。

今年7月，Arm和务实联合发表的一篇论文发表在《自然》杂志上，其研究可以将数十亿颗低成本，柔性芯片嵌入日常生活用品中基于Arm Cortex—M0的柔性SoC PlasticARM由双方共同制造

这款SoC占地59.2mm2，时钟频率高达29KHz，功耗仅为21mWPlasticARM采用薄膜晶体管，工艺为0

.8μm，可以弯曲到曲率半径为 3mm 的程度。

PlasticARM 示意图

研究人员称，PlasticARM 拥有超过 18000 个逻辑门，比之前的柔性集成电路高 12 倍，是迄今为止最复杂的柔性集成电路而在 PlasticARM 的基础上，人们可以构建低成本，可弯曲的智能集成系统，实现真正的万物互联

论文发表的两天后，Arm 和 PragmatIC 称，双方正在开发用于可穿戴设备的低成本，柔性心脏监测器，其单颗监测器的生产成本只有几美分。

8 月，PragmatIC 宣布已制造了 6502 处理器的柔性版本，进一步推动了柔性处理器的应用前景6502 处理器是一款标志性的处理器，于 1975 年代推出乔布斯的第一款电脑 Apple—1 就采用了这款芯片

之后，6502 处理器又被 Apple II，任天堂 FC 游戏机等设备所采用，国内的文曲星学习机也使用了这一款芯片。

PragmatIC 称，柔性 6502 研发出来不到两周，就已经进行了第二次迭代，以优化引脚排列，占位面积等这样的速度对于传统的硅基芯片来说几乎是不可能的，展示了 FlexIC Foundry改变游戏规则的能力

6502 处理器的共创创始人 Bill Mensch 认为，PragmatIC 所做的事情与当时 6502 处理器刚刚研发出来一样具有变革性。

PragmatIC CEO Scott White 称，他最感兴趣的是为往常不会和电子联系起来的事物添加新功能和交互性当前物联网市场看好的射频识别就是一个很好的例子

该技术可以为数十亿产品添加唯一的无线识别 ID，可以改善库存控制PragmatIC 还可以将 RFID 扩展到更广泛的日常用品中，比如利用这一技术对塑料瓶进行再利用和回收，对药品进行跟踪确保安全等

从手机上进行追踪

由于柔性电子学的巨大前景，斯坦福大学，IMEC，Arm 等高校和公司都在研发柔性芯片。

而和 PragmatIC 渊源颇深的华人学者宋爱民也在 2010 年创办了济南嘉源电子有限公司，专注于薄膜显示屏，智能包装等当前该公司已拥有专利 40 余项，拥有完全自主知识产权的 CFD 薄膜显示屏，具有可任意弯曲对折，待机时间长等特性

结语:柔性芯片或可缓解芯片短缺

低成本的柔性芯片可以为万物联网提供基础，让饮料瓶，食品包装，服装，绷带，可穿戴设备等日常用品实现智能化。。

另一方面，在全球缺芯的当下，传统晶圆厂建设周期长达 2—3 年而 FlexIC Foundry 的建设周期仅为 12 个月，生产效率也远超传统晶圆厂当前短缺的芯片大部分基于成熟制程，应用于物联网，汽车等领域

对于物联网领域中的低成本芯片来说，柔性集成电路生产工艺可以有效地降低其成本，缩短投产周期未来，柔性芯片工艺制程如果进一步提升，或许会对行业造成冲击，改变很多芯片的生产模式

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