ARM研究人员开发了一种可以“闻到气味”的芯片

什么？芯片还可以“闻到气味”吗？近年来，柔性电子产品的发展变得越来越快。

随着可伸缩电子组件的出现，智能手表，健身记录器和其他可穿戴智能设备已成为现实。

柔性电子产品通常是通过在柔性材料基底（例如塑料或纸）上铺设电路来制造的。

柔性芯片可用于制造低成本，薄型，可弯曲且舒适的设备。

尽管这些特性使其比传统电子设备更适合某些应用，但到目前为止，并非所有此类柔性芯片都能达到最初的预期性能。

最近，Arm和PragmatIC的研究人员使用低成本的柔性芯片创建了机器学习（ML）处理引擎，该引擎可用于构建具有高级数据处理功能的各种智能设备。

他们在杂志上发表了一篇论文，详细介绍了该发动机在气味识别中的应用。

其中一位研究人员Emre Ozer告诉TechXplore：“ Arm研究所与PragmatIC有着密切的研发合作，后者拥有基于金属氧化物薄膜晶体管（TFT）的低成本柔性IC制造技术。

在柔性基板上制造加工引擎的成本具有巨大的潜力。

它可以使数十亿个项目变得更智能。

成本仅为几美分，而不是几美元”。

由Ozer及其同事开发的ML处理引擎可以直接连接到传感器，这些传感器可以检测与气味有关的化学信息，因此它们被称为“电子鼻”。

（电子提示）。

接下来，引擎分析此信息并尝试确定传感器捕获到的气味。

在最近的项目中，Arm和PragmatIC团队与曼彻斯特大学的研究人员紧密合作，开发了基于低成本塑料基板的柔性电子鼻传感器。

其中，新型的硬连线ML引擎是此次合作的结果之一。

ML本征柔性加工引擎（NFPE）可以在聚酰亚胺基材上制造，以用于各种应用。

资料来源：Ozer等。

Ozer说：“我们的引擎实现了称为“单变量贝叶斯特征投票分类器”的ML算法。

训练完成后，机器学习的参数是固定的，也就是说，在设备生命周期内机器学习的参数不会改变，因此处理引擎是硬连线的。

它由大约1000个闸门组成，这是一种非常节省资源的设计。

“虽然引擎的ML参数是固定的并且无法编程，但这似乎有些不利，但是这些引擎的目标市场是快速消费品（FMCG），很少需要重新编程。

实际上，生产快速消费品的公司的首要任务是确保能够快速生产大量，低成本的产品，因为它们很快就会被消耗掉。

例如，在使用中，可以将其整合到塑料包装材料中以处理包装食品的气味。

包装食品通常会很快过期，消费者购买食品后，包装和其中的柔性电子组件将被丢弃。

因此，ML引擎的生命周期也非常短，不需要重新编程。

Ozer说：“早在2004年，通用或可编程处理器就在柔性基板上制造出来。

这些柔性处理器是使用低温多晶硅（LTPS）TFT技术开发的，制造成本相对较高。

因此，该技术不适合实现超低成本的电子产品。

IMEC在2014年开发了在柔性基板上使用金属氧化物TFT的算术逻辑单元，但这是概念验证原型，计算能力有限”。

Ozer和他的同事开发的引擎过去制造的大多数可编程柔性处理器都具有更高级的功能。

实际上，它是有史以来使用金属氧化物TFT制造的最复杂的柔性集成电路（IC）。

尽管该引擎仅包含约1,000个门，但其门密度约为其他基于金属氧化物TFT技术的现有数字集成电路的20-45倍。

在开发柔性电子产品时，通常会分别制造不同的电子组件（传感器，能量收集器，处理器等），最后将它们组合到一个设备中。

但是，迄今为止，将柔性组件集成到单个系统中要比组合传统电子组件困难得多。

研究人员现在计划继续测试其引擎与其他组件（例如电子鼻传感器和数字接口）集成的性能。

Ozer说：“尽管该研究领域中的系统集成还不如传统的电子设备成熟。