PlasticARM : le premier SoC ARM réellement souple

Avec PlasticARM, l’idée d’un SoC que l’ont peut intégrer à n’importe quel objet devient possible. Construit en plastique au lieu de silicium, la puce est naturellement flexible.

PlasticARM est une avancée intéressante pour ARM qui pourra désormais proposer une solution pour construire des SoC souples à destination d’objets connectés mais également de Tech-à-porter. Cette première création d’une puce ARM en plastique au lieu de silicium ouvre en effet bien des possibilités.

PlasticARM
Imaginez un patch qui prendrait mesure de plusieurs éléments comme la température ou le rythme cardiaque. Un truc qu’on collerait sur le patient à son entrée à l’hôpital pour le suivre pendant tout son séjour. Une sorte de pansement qui pourrait même être posé par les premiers secours pour suivre les signes vitaux basiques d’une personne accidentée.  Imaginez un vêtement de travail permettant une mesure d’exposition permanente à divers risques. Ou un emballage de nourriture capable de “sentir” celle-ci et d’indiquer le moment où celle-ci aurait commencé à se détériorer. PlasticARM  découvre un marché potentiellement énorme de milliards de puces, d’usages et de produits qu’on n’imagine pas encore. Des ajouts intéressants pour un surcout pas forcément spécialement sensible. 

La puce proposée par ARM n’est pas un monstre de performances puisqu’il s’agit d’un Cortex-M0 32 bits sur une architecture ARMv6-M. Le genre de puce capable de prendre des mesures, de faire des relevés mais guère plus. Sa fréquence d’horloge limitée à 20 kHz, n’en fera pas une puce haute performance ni capable de piloter des affichages complexes mais suffisamment robuste pour indiquer des états et analyser l’environnement extérieur.

Contrairement aux solutions de ce type plus classiques, les puces de ce type devront embarquer matériellement les programmes à exécuter. Autrement dit, point de code à faire tourner mais uniquement des instructions en dur, décidées au moment de la création des SoC. Si votre puce doit enregistrer la température à intervalles régulier, il faudra que le dessin de la puce lui même indique ce code. ARM travaillant déjà à de nouvelles versions pouvant recevoir des instructions et du code pour le futur. La solution embarquera 128 bytes de RAM et 456 bytes de ROM. Des compétences très basiques donc, mais un résultat déjà douze fois plus complexe que le précédent produit souple de ce type.

La production passe par PragmatiC et leur solution FlexLogic qui gèrent cet aspect. ARM a travaillé avec la société pour concevoir ce nouveau SoC et offrira donc à ses clients potentiels la recette pour voir leurs créations prises en charge.  

L’utilisation de films recouverts d’une fine couche d’oxyde métallique permet d’imprimer des transistors sur un matériau souple comme  du plastique ou du papier. Reste à régler tous leurs problèmes d’alimentation : la consommation de PlasticARM est évidemment très basse avec 21 milliwatts seulement mais elle est essentiellement perdue par le processus. Seul 1% de ce chiffre est effectivement engagé dans la partie calcul de la puce. 

Autre souci technique, la taille du SoC est énorme comparativement à celle des versions “Silicium”. Ce n’est pas forcément très grave pour les usages de ce type de solution mais c’est tout de même significatif . Chaque Cortex-M0 souple mesure 59.2 millimètre carré soit 1500 fois plus qu’un SoC équivalent en silicium.

Reste une question sur l’impact réel de cette proposition. PlasticARM est mis en avant comme la solution parfaite pour pouvoir tracer la fraîcheur d’un produit dans un circuit de distribution industriel. Intégré dans l’emballage d’une pizza en sortie d’usine, il donnera l’information de sa fraicheur au distributeur. Ce qui permettrait ensuite de mieux gérer la distribution de celle-ci vers son point de vente. Ou de la retirer facilement si elle est passée de date. Un SoC jetable donc. Reste à savoir si emballer une laitue avec ce type de puce à plus de sens que de juste imprimer la date de sortie d’usine sur son paquet ? Ou si la solution future passe vraiment par des laitues industrielles en circuit long ? L’idée d’un nouveau processus flexible capable de relever des données et d’effectuer des mesures ou des calculs est passionnante mais peut être faut t-il réfléchir à son usage le plus pertinent ?


secret
11 commentaires sur ce sujet.
  • 23 juillet 2021 - 16 h 38 min

    >> Reste à savoir si emballer une laitue avec ce type de puce a plus de sens

    Pour mémoire, il n’y a pas que les salades dont on contrôle la t° lors du transport, mais aussi, par exemple, les médicaments. Quand on a vu la débauche de moyens déployés pour fabriquer certaines clés usb de contrôle de t° JETABLES réservées à cet usage unique, on se dit que des dispositifs moins coûteux seraient assez bienvenus.

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  • 23 juillet 2021 - 17 h 41 min

    @LrtO: Oui, dans le domaine de la santé il y a surement beaucoup de choses a faire. Mais pour d’autres éléments, je me demande si ce n’est pas un peu trop de dépense pour peu de bénéfice par rapport à l’existant.

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  • 23 juillet 2021 - 17 h 54 min

    Pour tout ce qui est prothèses c’est une révolution formidable. Dans la recherche aussi on va pouvoir faire des systèmes embarqués bcp plus autonomes pour l’enregistement d’activités électrophysiologique chez l’animal. C’est le futur !!!!

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  • 23 juillet 2021 - 18 h 39 min

    Avec un rapport de taille de 1500 sur la surface, cela donne a peu près 0.2mm pour une puce silicium, si je compte bien.

    La question est : avec une taille si petite, pas besoin de flexibilité car c’est suffisamment petit pour ne pas risquer de cassure par flexion, ce qui n’est pas le cas pour une puce de 9mmx9mm.

    Du coup je ne comprends pas l’argument de la flexibilité.

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  • 23 juillet 2021 - 19 h 21 min

    @sourioplafond: L’idée de ce prototype est d’évoluer et, peut-être, un jour rattraper les capacités du silicium ?

    En tout cas, oui, des usages il y en a : dans les vêtements connectés, par exemple, ou le médical patchable.
    Après, on verra de tout et n’importe quoi.

    Mais c’est intéressant, comme approche.

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  • 23 juillet 2021 - 19 h 52 min

    @sourioplafond: Je crois que les process sont également très différents entre une gravure sur du silicium et une impression sur du plastique.

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  • 23 juillet 2021 - 21 h 44 min

    @Pierre Lecourt: La plus grosse différence est que le silicium est un semi-conducteur, alors que le plastique n’est que le support sur lequel est déposé un semi-conducteur

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  • 24 juillet 2021 - 7 h 31 min

    imaginez une puce qu’on injecterait sous la peau “pour pouvoir tracer la fraîcheur d’un produit dans un circuit de distribution industriel”

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  • 24 juillet 2021 - 13 h 53 min

    @sourioplafond: Pour les prothèses auditives on va pouvoir loger ces puces par exemple contre la bulle de la cochlée, qui a une forme arrondie, et avoir un minimum d’encombrement. Idem en recherche pour le cerveau de la sourie ou du rat. C’est de la bombe atomique ce truc. Seul pb, la puissance est encore un peu anémique, mais je ne doute pas qu’elle viendra!!

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  • to
    24 juillet 2021 - 16 h 55 min

    Faudrait le meme truc pour les batteries et comme ca on pourra faire des liseuses qu’on pourra enrouler comme des magazines.

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  • 26 juillet 2021 - 12 h 18 min

    @sourioplafond: C’est 1500 fois plus gros, hein, pas plus petit ;-)

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