ARM:柔性集成电路，未来可期

来源：内容由半导体行业观察原创，作者：李飞，谢谢。

随着可折叠屏幕在智能设备中的普及，柔性电子已经逐渐进入了主流视野。而在显示屏之外，柔性集成电路还有很大的潜力，本文将对此做介绍和分析。

柔性集成电路的应用

柔性电路是指在柔性基底是制造的电路，而柔性集成电路则是在柔性基底上实现的高集成度大规模电路。

柔性集成电路一个显而易见的优势是可弯曲，甚至可折叠。这对于健康相关应用和可穿戴设备来说都很有用，例如可以像创可贴一样贴在用户身体上的生理信号监控产品中，使用可弯曲的柔性集成电路就很方便。

含Web 3.0区块链创企在内的6个科创项目集中签约落户深港河套合作区:金色财经报道，河套深港科技创新合作区昨日举办首届创客日，包括以 Web 3.0 区块链前沿技术服务自动化与批量资产管理的烈阳号智能科技在内的 6 个科创项目集中签约落户。本周国务院印发《河套深港科技创新合作区深圳园区发展规划》，明确指出要规划建设好河套深圳香港科技创新合作区，其中指出香港和甚至将联手打造国际一流科技创新平台，聚焦区块链与量子信息等前沿交叉领域，积极探索区块链等技术在金融领域的规范应用。[2023/9/10 13:29:50]

除了可弯曲之外，柔性电路的另一大优势是成本较基于硅的集成电路来说，成本要低很多。这一点，和上面的可弯曲相结合，有可能会成为下一代万物智能的重要赋能技术。提起物联网设备，大家的第一印象还是一个电子设备，售价至少要数十人民币；而在“万物智能”的设想中，生活中每一个物件都应该是智能化的，包括饮料、零食、洗衣液等等，都应该有能力可以接入物联网中，而这就对于物联网电子部分的成本、尺寸和可集成性等都提出了新的需求。而如前所述，柔性电子的两大特性则正好对应万物智能的两大需求：可弯曲的特性让柔性集成电路可以很方便地集成到不同物件的表面，例如弯曲的洗衣液屏，需要被折叠的辣条包装等等；而低成本的优势则可以让加入柔性集成电路的额外成本足够低因此可以进入海量的物件中。由此实现的“万物智能”构想则有可能比今天的物联网的智能程度更进一步，例如基于柔性集成电路的系统可以检测你的洗衣液还有多少剩余，从而在合适的时间节点给你推送需要购买的通知。而从另一个角度来看，万物智能意味着这类集成电路的出货量将比目前的手机等最主流的智能设备还要高几个数量级，其潜力巨大。

Worldcoin：今夏和今秋将在全球超35个城市扩展至1500个可用Orbs:7月25日消息，Worldcoin发推称，今年夏天和秋天将在全球超过35个城市扩展至1500个可用Orbs，在香港Orbs从7月24日开始在全市多个地点限时发售，直接在World App中查找位置和预订信息。[2023/7/25 15:56:52]

柔性电子发展现状：通信和传感已经逐渐成熟

基于薄膜的柔性传感以及通信集成电路已经有了很长的开发历史，目前已经逐渐接近成熟。

就传感集成电路来说，目前基于薄膜电子的柔性传感器已经可以实现压力、应力、温度等重要信号的传感能力，对于可穿戴设备这样的第一个目标应用已经有了足够的能力。但是，光有传感器本身并不具有足够的吸引力来说服用户使用柔性电子，而必须要与其他的柔性模块相配套。

FTX对其倒闭前与之有联系的公司提起诉讼，并要求被告赔偿7亿美元:金色财经报道，FTX已向美国特拉华州破产法院对其倒闭前与之有联系的一些投资公司提起诉讼，该诉讼于6月22日提起，包含16项罪名，并要求被告赔偿7亿多美元。该诉讼文件将孵化器和投资公司K5 Global、Mount Olympus Capital和SGN Albany Capital以及附属公司和K5 Global共同所有者Michael Kives和Bryan Baum列为被告。诉讼称，FTX倒闭前其附属公司Alameda Research向Kives、Baum和K5 Global转移了7亿美元。[2023/6/23 21:55:37]

柔性通信集成电路的研究时间比起柔性传感器来说稍短一些，但是目前也已经有了相当的进步。用于通信的柔性集成电路常用的是近场通信的原理，即利用外部的射频能量来给通信系统供电并完成传输。目前，使用柔性基底实现的通信集成电路常用基于IGZO的薄膜晶体管，并利用TFT来完成整流、调制、时钟产生以及相关的数字电路用于通信协议接口。一个基于TFT的柔性近场通信集成电路通常含有数千个TFT晶体管。

1inch Wallet iOS新版本支持HD Wallet、Ledger Nano X等:11月8日消息，1inch Network宣布发布最新iOS版本1inch Wallet，新增支持HD Wallet、Ledger Nano X等。

此外，根据App Store的规定，iOS版本1inch Wallet将不再支持法币入金提供商、DeFi Racer等功能；Swap和质押功能只能通过1inch DApp访问。[2022/11/8 12:33:43]

在有了传感器和通信电路之后，自然就出现了不少把两者集成在一起实现实用化的柔性集成电路系统的努力，包括柔性温度传感器加NFC实现实时体温监控等；另外也有不少使用TFT实现模拟电路的研究，包括较高性能的放大器等，以提升整体柔性集成电路的性能。然而，在通信和传感之外，柔性电子目前主要的短板还是在于处理器领域，而具有高集成度的柔性处理器的出现将会将柔性电子的成熟度推上更高的一个层次。

Binance Labs对Aptos Labs进行战略投资:金色财经报道，币安发布公告称，Binance的风险投资部门和加速器Binance Labs对Aptos Labs进行了战略投资，这是继今年3月宣布的第一轮融资之后的后续投资，融资金额未披露。为了继续构建安全且可扩展的区块链，Aptos将利用筹集的资金来扩大团队并支持其Layer1基础设施的开发。该团队还将构建生态系统计划和工具，以进一步发展Aptos社区。[2022/9/15 6:59:22]

ARM的研究补上了柔性电子处理器的空缺

最近，芯片IP巨头ARM和英国初创公司PragmatIC合作研发的基于柔性TFT的32位ARM处理器则可以说是将柔性集成电路领域的一个重要里程碑。在七月底发布在顶级科学期刊《自然》的论文中，ARM和PragmatIC则公布了该研究的一些重要信息。

首先，该ARM处理器的完成度和复杂度非常高。它基于ARMv6-M架构外加两级流水线，可以直接跑兼容Cortex-M0的程序。在模块方面，它事实上是一个SoC，除了CPU之外，还包括了互联接口、ROM和RAM。其等价逻辑门数高达18000，比前述的由上千个TFT组成的柔性集成电路的规模大了一个数量级。处理器的时钟频率可以达到29KHz，功耗则为21mW。

此外，在设计流程和制造工艺方面，使用了PragmatIC提供的工艺技术。该技术使用了IGZOTFT晶体管，晶元尺寸为200mm，而晶体管沟道尺寸则为0.8um，供电电压为3V，可用的金属层数为4层。在论文中，研究者估计基于同样的TFT器件，预计可以继续进化到支持十万门数量级的柔性集成电路，离目前的万门处理器还有至少一个数量级的上升空间。PragmatIC还提供了该工艺对应的标准单元库和工艺库，其中标准单元库中提供了常见的逻辑门，而标准单元库和SDK搭配则可以直接兼容标准化的数字EDA流程，因此整套设计流程已经非常接近商用化。

柔性集成电路的未来

与硅基CMOS电路目前已经接近摩尔定律的瓶颈不同，柔性集成电路目前还处于摩尔定律发展曲线的初期，因此未来无论是集成度、性能还是功耗方面都可望会有很大的提升空间。根据欧洲顶尖半导体研究机构IMEC在《自然·电子学》发表的柔性集成电路的展望论文《Thedevelopmentofflexibleintegratedcircuitsbasedonthin-filmtransistors》，当未来的柔性集成电路的特征尺寸发展到200nm左右时，其电路性能可望达到目前的20倍以上，而功耗则可以达到目前的一百分之一。到那个时候，我们可望可以看到功能更强大的柔性集成电路SoC，从而真正赋能下一代“万物智能”时代，让智能化走入所有日常物件。

欧洲的机构在柔性集成电路的研究领域有非常高的热情。英国芯片IP巨头ARM在柔性集成电路研究领域做了非常多的投资，并且主导了一系列具有前瞻性的研究。除了这次发表的首个柔性32位ARM处理器之外，ARM在这之前还发表了一系列基于柔性集成电路的工作，包括基于TFT的机器学习加速器等等。另外，IMEC在柔性集成电路领域也有很多重要的工作。目前，中国的TFT相关产业在显示领域有京东方这样的领军企业，拥有不错的底子，希望能在柔性集成电路领域的研究在未来几年能有更多投入，从而当柔性集成电路成为主流时，中国的相关产业也能成为领军企业。

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