Teknoloji dünyasında heyecan verici bir gelişme yaşandı: bilim insanları ilk kez silikon kullanılmadan üretilen esnek ve programlanabilir bir çip geliştirmeyi başardılar. İngiltere merkezli Pragmatic Semiconductor ve Türk bilim insanı Emre Özer liderliğindeki ekip tarafından üretilen bu yeni nesil mikroişlemci, 6 mW güç tüketimiyle dikkat çekiyor.
RISC-V işlemcilerde Türk çağı başlayabilir
Açık kaynaklı 32-bit mimariye sahip olan bu çip, makine öğrenimi görevlerini yerine getirebiliyor ve esnek yapısı sayesinde büküldüğünde bile çalışmaya devam edebiliyor. Üstelik RISC-V mimarisi sayesinde 1 dolardan daha ucuza mal olması beklenen bu çip, giyilebilir sağlık teknolojileri ve akıllı etiketler gibi pek çok düşük maliyetli cihazın geleceğini şekillendirebilir.
Pragmatic’in işlemci geliştirme direktörü Emre Özer, bu yeni teknolojinin sağlık alanında çığır açabileceğini belirtiyor. Örneğin, göğse takılan esnek elektrotlara ve bunlara bağlı esnek bir mikroişlemciye sahip bir EKG bandı geliştirerek hastadan alınan EKG verilerini işleyebilir ve kalp ritim bozukluklarını sınıflandırabiliriz. Normal ve anormal kalp ritimlerinin tespiti, esnek mikroişlemcide çalışan bir makine öğrenimi algoritmasıyla gerçekleştirilebiliyor.
Esnek elektronikler, vücuda giyilen veya yerleştirilen cihazlar gibi yumuşak malzemelerle etkileşim gerektiren uygulamalar için büyük bir potansiyel sunuyor. Ancak geleneksel elektronikler genellikle silikon gibi sert malzemelerden üretildiği için, bu tür uygulamalarda kullanım alanları sınırlı kalıyor. Pragmatic, silikon işlemcilere kıyasla çok daha düşük maliyetli bir esnek mikroişlemci geliştirmeyi hedefledi.
Flex-RV adı verilen bu yeni 32-bit mikroişlemci, indiyum galyum çinko oksit (IGZO) bazlı bir metal-oksit yarı iletken üzerine inşa edildi. Silikon bazlı esnek cihazlar, mikroçipleri bükülme ve gerilme stresine karşı korumak için özel bir paketleme gerektiriyor. Ancak IGZO transistörler, düşük sıcaklıklarda esnek plastikler üzerine inşa edilebiliyor ve bu da hem maliyetleri düşürüyor hem de silikon ihtiyacını ortadan kaldırıyor.
Yeni mikroçip, 2010 yılında tanıtılan ve daha küçük, daha düşük güçlü ve daha yüksek performanslı işlemciler sunmayı amaçlayan RISC-V komut setini kullanıyor. Hem ücretsiz hem de açık kaynaklı olan RISC-V, çip tasarımcılarının x86 ve Arm gibi tescilli mimarilerle ilişkili maliyetli lisans ücretlerinden kaçınmasına olanak sağlıyor. Özer, bu esnek işlemcinin Serv adında açık kaynaklı bir 32-bit RISC-V CPU kullanılarak tasarlandığını belirtiyor. Serv, açık kaynak topluluğundaki en küçük RISC-V işlemci olarak biliniyor.
Flex-RV’nin en önemli özelliklerinden biri de makine öğrenimi donanım hızlandırıcısına sahip olması. 17,5 milimetrekarelik bir çekirdeğe ve yaklaşık 12.600 mantık kapısına sahip olan Flex-RV, 60 kilohertz hızında çalışabiliyor ve 6 miliwattan daha az güç tüketiyor. Bir kaleme sarıldığında bile çalışmaya devam edebilen bu mikroçip, esnekliğiyle göz dolduruyor.
Flex-RV, silikon işlemciler kadar hızlı çalışmasa da, Özer’e göre bu durum pek çok uygulama için sorun teşkil etmiyor. Birçok sensörün çok daha yavaş çalıştığını belirten Özer, akıllı ambalajlar, etiketler ve giyilebilir sağlık teknolojileri gibi alanlarda kullanılan sensörlerin Flex-RV’nin çalışma hızıyla uyumlu olduğunu ifade ediyor. Pragmatic ekibi, Flex-RV’nin 1 dolardan daha ucuza mal olabileceğini ve bu sayede esnek elektroniğin kullanım alanını genişletebileceğini düşünüyor.