本文將帶領(lǐng)你去漫游一下未來的電子世界。其中的一些概念聽起來很像夢(mèng)幻，還有一些是期待已久但還未實(shí)現(xiàn)的概念，不過它們都有一個(gè)共通之處，那就是它們?nèi)家呀?jīng)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了演示，已經(jīng)有望在未來五年左右的時(shí)間內(nèi)成為商用產(chǎn)品。

　　本文共分兩大部分，第一部分主要講述芯片級(jí)的發(fā)展，處理器傳輸數(shù)據(jù)不再使用導(dǎo)線連接的電路，而是使用激光，新材料的出現(xiàn)可能會(huì)讓傳統(tǒng)的硅材料變得一文不值。這些技術(shù)可以為大量新型的創(chuàng)新產(chǎn)品提供構(gòu)建模塊，而其中的一些技術(shù)甚至可能是我們今天根本無法想象的。

　　第二部分將會(huì)講述關(guān)于接入、電源與控制領(lǐng)域的五大創(chuàng)新技術(shù)。

　　沒有導(dǎo)線的芯片：激光連接

　　如果用顯微鏡仔細(xì)查看任何一塊微處理器就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其中有數(shù)百萬條極細(xì)微的導(dǎo)線在連接每個(gè)有源元件。而在微處理器的表面之下，還有更多的導(dǎo)線存在。麻省理工學(xué)院微光子中心的一位研究人員Jurgen Michel希望用快閃鍺(Ge)激光器完全取代這些導(dǎo)線，用紅外線來傳輸數(shù)據(jù)。

　　Michel解釋道，“當(dāng)處理器的核與元件越來越多時(shí)，提供內(nèi)部連接的導(dǎo)線就成了阻礙數(shù)據(jù)連接提速的障礙。我們使用光子而非電子，可以讓連接變得更容易，更快速。”

　　利用光速的光子來傳輸數(shù)據(jù)，Ge激光器傳輸位和字節(jié)的速度要比通過導(dǎo)線傳輸?shù)碾娮涌?00倍，這就意味著芯片各核心與其內(nèi)存之間的關(guān)鍵連接不會(huì)再拖其他元件的后腿。恰如電話網(wǎng)絡(luò)的光纖通信要比前一代的銅纜更高效一樣，芯片中的激光會(huì)讓計(jì)算超高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

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　　圖中的這些電路采用的是鍺激光器來通信的

　　麻省理工的這套系統(tǒng)最妙的部分是，在每個(gè)處理器內(nèi)部不再需要埋設(shè)細(xì)微的導(dǎo)線。而是用一系列隱秘的隧道和洞穴構(gòu)成十字交叉網(wǎng)絡(luò)來傳輸光脈沖;而微小的鏡面和感應(yīng)器則用來中轉(zhuǎn)和解釋數(shù)據(jù)。

　　這是傳統(tǒng)的硅電子與光學(xué)元件的混合——也叫做硅光子技術(shù)，這種技術(shù)可以讓計(jì)算機(jī)變得更綠色。因?yàn)榧す馄饕葘?dǎo)線更省電，產(chǎn)生的熱量也更少。

　　“光電子可以說是一個(gè)圣杯，”Seiler稱?！八卣沽穗娮訉W(xué)，也是降低電源消耗的極好辦法，因?yàn)槲覀儾辉儆邪l(fā)熱的導(dǎo)線了?！?/p>

　　2010年2月，Michel與其同事Lionel Kinerling和Jifeng Liu成功地研制并測(cè)試了一塊帶有Ge激光數(shù)據(jù)傳輸器的功能電路。這塊芯片的傳輸速度超過了每秒Tbit，比當(dāng)今最快的導(dǎo)線連接芯片速度快了兩個(gè)量級(jí)。

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　　Ge激光器研發(fā)小組(從左至右)：麻省理工學(xué)院教授Lionel Kimerling、Jurgen Michel以及研究員Jifeng Liu，后者現(xiàn)任Dartmouth大學(xué)副教授。

　　這塊芯片是利用現(xiàn)有的半導(dǎo)體處理技術(shù)再加上一些其他附件制成的，所以Michel據(jù)此認(rèn)為向激光連接芯片的過渡可能會(huì)在下一個(gè)五年中出現(xiàn)。如果進(jìn)一步的測(cè)試取得成功的話，麻省理工學(xué)院將會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)，這種芯片就有可能在2015年左右進(jìn)入商用階段。

　　對(duì)這種芯片的需求是前所未有的。因?yàn)榈搅?015年，極有可能會(huì)在計(jì)算機(jī)芯片上出現(xiàn)64顆獨(dú)立的處理內(nèi)核，每個(gè)內(nèi)核都可以同時(shí)工作。“如果用導(dǎo)線連接這些內(nèi)核那肯定是死路一條，”Michel稱?！岸面N激光器來連接這些內(nèi)核卻存在著巨大的可能性和回報(bào)率。”

　　新奇的電路：憶阻器

　　假如你的MP3已經(jīng)裝滿了曲子，而你覺得每次要?jiǎng)h掉一只曲子才能下載新的曲子就像是在進(jìn)行一次文化謀殺的話，那么憶阻器技術(shù)就會(huì)幫你的大忙。

　　這是自晶體管出現(xiàn)以來的一種全新的電子器件，可以說是一種比閃存更快、更耐用，也更便宜的替代品。其存儲(chǔ)容量是閃存的兩倍，可以有足夠的空間儲(chǔ)存下從倫納德·伯恩斯坦[美國(guó)作曲家(1918-1990)——譯者注]到Lady Gaga的所有樂曲。

　　“如果我們想要重新設(shè)計(jì)今天的計(jì)算機(jī)技術(shù)，那就應(yīng)該使用憶阻器內(nèi)存，”惠普實(shí)驗(yàn)室量子科學(xué)研究小組的高級(jí)研究員兼負(fù)責(zé)人R.Stanly Williams說?！皩?duì)于未來的電子學(xué)而言，這是一種非常重要的架構(gòu)?！?/p>

　　憶阻器，實(shí)際上就是帶內(nèi)存的電阻，最早是由加州大學(xué)伯克利分校的教授Leon Chua發(fā)明的，但是惠普實(shí)驗(yàn)室的憶阻器原型卻直到2008年才進(jìn)行過公開演示。

　　為了構(gòu)建其憶阻器，惠普使用了二氧化鈦和鉑金的疊壓;在電子顯微鏡下看，它們就像是一系列長(zhǎng)長(zhǎng)的平行山脊。而在表層下面是另一層與其成直角的相同結(jié)構(gòu)，從而形成了一個(gè)類似網(wǎng)格的陣列。

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　　二氧化鈦和鉑金的十字交叉疊壓層的顯微鏡圖像，從而產(chǎn)生了一行憶阻器。

　　Williams稱，“你可以把它想象成一系列只有2到3納米長(zhǎng)的管子?！?1個(gè)納米是1米的10億分之一，粗略地講相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的萬分之一)關(guān)鍵在于任意兩條相鄰的導(dǎo)管可以用表層下的一個(gè)電子交換器來連接，從而生成一個(gè)內(nèi)存單元。通過調(diào)整導(dǎo)管兩端的電壓，科學(xué)家們便可打開或者關(guān)閉微型電子交換器，從而像傳統(tǒng)的閃存芯片那樣存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　這些叫做電阻式RAM(ReRAM)的芯片大致可儲(chǔ)存比同樣面積大小的閃存芯片多兩倍的數(shù)據(jù)，而其存取速度卻要比閃存快上1000倍，而且其反復(fù)讀寫次數(shù)可達(dá)百萬次以上，是閃存的10倍。ReRAM的特殊優(yōu)勢(shì)還在于，其讀寫速度相當(dāng)，而閃存寫數(shù)據(jù)的時(shí)間則要比讀數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)很多。

　　惠普與韓國(guó)的Hynix公司已經(jīng)在聯(lián)手開發(fā)可批量生產(chǎn)的ReRAM芯片，這些芯片可用于各種小型設(shè)備，例如音樂播放器(可存儲(chǔ)TB字節(jié)的音樂)、視頻播放器和電子書等。此類芯片預(yù)計(jì)會(huì)在2013年的某個(gè)時(shí)候上市。

　　ReRAM還可取代電腦中的DRAM。由于其所具有的不揮發(fā)性質(zhì)，ReRAM即便在系統(tǒng)關(guān)機(jī)或者斷電時(shí)，其儲(chǔ)存的內(nèi)容也不會(huì)消失，這是和DRAM不同的。事實(shí)上，Williams甚至認(rèn)為，ReRAM可能會(huì)開啟一個(gè)所謂即時(shí)計(jì)算的時(shí)代。要知道，今天的電腦即便沒有完全關(guān)機(jī)，只是進(jìn)入睡眠狀態(tài)，要想喚醒它訪問數(shù)據(jù)也需要數(shù)秒到一分鐘的時(shí)間。而配備了ReRAM的設(shè)備，無論何時(shí)開啟設(shè)備皆可即時(shí)響應(yīng)。

　　惠普實(shí)驗(yàn)室的R. Stanly Williams：“我們能夠在10年內(nèi)研制出Pb傳輸速率的芯片?！?/p>

　　Williams認(rèn)為，更重要的是，憶阻器還可以在一塊芯片內(nèi)進(jìn)行堆疊，構(gòu)成憶阻器陣列，從而有可能創(chuàng)建3D內(nèi)存元件，更好地利用芯片的內(nèi)部空間。和傳統(tǒng)的只利用表層面積的芯片不同，這些內(nèi)存元件可以深植入芯片內(nèi)部，在同一個(gè)物理空間內(nèi)生成更多的內(nèi)存空間。

　　“能夠堆疊多少層基本上沒有什么限制，”Williams補(bǔ)充道?！拔覀兡軌蛟?0年內(nèi)研制出Pb傳輸速率的芯片。”這將是一個(gè)擁有百萬GB的存儲(chǔ)空間，足可在一塊指甲大小的芯片上儲(chǔ)存全球一年內(nèi)所生產(chǎn)的所有值得保存的高清視頻。

　　“憶阻器的首個(gè)應(yīng)用應(yīng)該是內(nèi)存，”NIST的Seiler說，“但它的用途要比這廣泛得多。在內(nèi)存之外它擁有廣闊的天地?！?/p>

　　盡管其普及似乎還遙不可及，可能需要20年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，但這一技術(shù)肯定將會(huì)改寫基本的電腦設(shè)計(jì)。2010年，惠普的研究人員已發(fā)現(xiàn)，憶阻器除了存儲(chǔ)用途之外，還可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算，這就意味著從理論上說，存儲(chǔ)和計(jì)算兩種功能可以在同一芯片上進(jìn)行。

　　Williams說，“一塊憶阻器芯片便可替代好幾塊電路，這將會(huì)簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和操作。”比如說，一塊憶阻器就能夠完成目前的處理器緩存中構(gòu)成一個(gè)靜態(tài)RAM單元的6個(gè)晶體管的工作。

　　在Williams看來，利用憶阻器技術(shù)甚至可能創(chuàng)建人工神經(jīng)元，可模仿人腦進(jìn)行工作。但是在下一個(gè)十年或者更長(zhǎng)一些時(shí)間之內(nèi)，還不存在這種可能性。

　　IBM物理科學(xué)部的主任Supratik Guha稱，憶阻器肯定會(huì)改寫電子學(xué)的規(guī)則。但是這項(xiàng)技術(shù)還需要進(jìn)行不斷的驗(yàn)證。“它確實(shí)有可能做成內(nèi)存元件，但是和其他任何技術(shù)一樣，在它能跑之前必須先學(xué)會(huì)走，而在能走之前必須先學(xué)會(huì)爬行。”

　　換句話說，憶阻器技術(shù)不可能一夜之間出現(xiàn)。在它能夠取代流行的DRAM或者閃存之前，還需要經(jīng)過漫長(zhǎng)的演進(jìn)過程。

　　可變化的芯片：可編程的層

　　從速度最快的處理器到最小的內(nèi)存模塊，電子工業(yè)今天所使用的每塊芯片差不多都是一樣的：它的有源元件都只利用了芯片硅材表面上大約1%到2%厚度的淺表層。

　　這種情況將會(huì)在未來幾年內(nèi)出現(xiàn)改變，因?yàn)樾酒瑥S商都在芯片的厚度方向上進(jìn)行挖掘，以便制作出越來越多的元件。比如英特爾已經(jīng)在把一些成品芯片粘合在一起，羅切斯特大學(xué)的研究人員已經(jīng)設(shè)計(jì)并研制出了層層相疊的3D電路。但是據(jù)IBM的Guha觀察認(rèn)為，這兩種方法都過于復(fù)雜和昂貴了。

　　但如果我們能找到什么辦法讓電路可以按需重新排列的話，那么我們還需要把有源元件分成好幾層嗎?這種做法就是Tabula Spacetime技術(shù)公司所研制的ABAX芯片的設(shè)計(jì)思路。

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　　ABAX芯片上可重編程電路層的完美設(shè)計(jì)思路。

　　和以往將數(shù)層的硬連線元件永久性蝕刻在硅片上無法更改的做法不同，ABAX采用了可重編程的電路，這種電路可根據(jù)需要改變自身的功能。已經(jīng)研制出的ABAX產(chǎn)品可在轉(zhuǎn)瞬之間進(jìn)行電路變更，相當(dāng)于一塊8個(gè)不同芯片層重疊的芯片。

　　“我們可以把它想象成一座8層樓高的倉(cāng)儲(chǔ)超市，”Tabula總裁兼CTO Steve Tieg說。“你可以乘電梯上下各樓層，購(gòu)買不同的物品?！钡呛蛯?shí)際重疊8個(gè)不同的物理層，每層都有自己的物品排列和分類不同，Tabula的芯片實(shí)際上只有一層，但它找到了一種辦法，可以按需進(jìn)行重新配置和變更。

　　“這就好比當(dāng)你還在電梯間上下時(shí)，樓層的內(nèi)部已經(jīng)重新安排了一遍，用不同的物品呈現(xiàn)出不同的布局，”Tieg補(bǔ)充道?！皬耐獠靠捶路鹩?層樓高，但實(shí)際上卻只有1層?！?/p>

　　為了進(jìn)行功能變更，需要為該芯片的可重編程電路輸入下一系列操作所需的各種任務(wù)和責(zé)任，這一過程只需80微微秒——這一速度比芯片的計(jì)算周期快1000倍。因此在芯片等待其下一個(gè)計(jì)算指令期間，便可瞬間變更電路層的布局。

　　毫無疑問，ABAX真可謂以少勝多。它可利用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝技術(shù)制作，而其成本也與制作一塊傳統(tǒng)芯片差不多。盡管這種設(shè)計(jì)思路也只用到了芯片的淺表層，但是單這一層便相當(dāng)于8塊不同的芯片。按照Tieg的說法，該技術(shù)可成倍地增加電路的密度，內(nèi)存和視頻流量可提升3.5倍。

　　這種設(shè)計(jì)思路預(yù)示著一個(gè)半導(dǎo)體新時(shí)代的來臨，在無須增加成本和額外耗電部件的情況下，單一電路層便可取代多層電路或者增加多種功能?！靶酒奶摂M化運(yùn)行可以在效率和靈活性方面獲得極大收益，”NIST的Seiler說?！瓣P(guān)鍵問題就在于如何對(duì)其編程。”

　　Tabula總裁兼CTO Steve Tieg：“從理論上講，能層疊多少層是沒有限制的?！?/p>

　　迄今為止，半導(dǎo)體行業(yè)的主攻方向主要是處理器、圖形芯片和內(nèi)存芯片，而Tabula則主要關(guān)注有特殊用途的芯片市場(chǎng)。這些芯片是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的馱馬，它們主要用于無線路由器和手機(jī)發(fā)射塔等設(shè)備。

　　下一步，Tabula計(jì)劃針對(duì)一些主流電子設(shè)備制作芯片，比如數(shù)碼相機(jī)、視頻游戲機(jī)，甚至有可能是全功能計(jì)算機(jī)。該公司目前的8層設(shè)計(jì)已進(jìn)入生產(chǎn)階段，12層芯片的研制正在順利進(jìn)行，而20層芯片的設(shè)計(jì)已經(jīng)上了繪圖板?！皬睦碚撋现v，能層疊多少層是沒有限制的，”Tieg稱。

　　從煤煙顆粒到集成電路：石墨烯

　　在過去的45年里，幾乎和鐘表一樣準(zhǔn)確的是，在計(jì)算機(jī)芯片上的晶體管數(shù)量大約每?jī)赡昃鸵环?，這就是和引力定律一樣有效的摩爾定律。隨著芯片上的有源元件越做越小，價(jià)錢越來越便宜，要想把數(shù)量越來越多的有源元件硬塞進(jìn)芯片中去會(huì)不可避免地導(dǎo)致復(fù)雜性和耗電量的大幅增加——因此新一代芯片的使用成本和前一代芯片相比并沒有太多變化。

　　晶體管數(shù)量過大有可能最終會(huì)使傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)走進(jìn)死胡同。如果科學(xué)家們想把越來越多的晶體管塞進(jìn)一塊芯片中去，那么有源元件的尺寸就得小于14納米(粗略地講，14納米僅相當(dāng)于血液中2個(gè)血紅蛋白分子的大小，或者一粒滑石粉末的千分之一)。

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　　石墨烯就是按照蜂窩圖案排列的碳的單原子層。

　　一種被稱為石墨烯的物質(zhì)有可能會(huì)給摩爾定律帶來新的生機(jī)，因?yàn)樗锌赡苓M(jìn)一步擴(kuò)展硅技術(shù)的發(fā)展疆界。石墨烯就是只有一個(gè)原子厚度的碳原子按照六角形圖案排列成的單原子層。在電子顯微鏡下，石墨烯看上去就像是鐵絲網(wǎng)和蜂窩網(wǎng)的混合。

　　“這種結(jié)構(gòu)不僅看上去很奇特，而且具有不可思議的特性，”佐治亞州理工學(xué)院納米實(shí)驗(yàn)室的Walt de Heer說?！笆┦且环N制作電子元件的奇妙材料。它不僅傳輸速度快，不需要太多能量，而且外形可以做的非常之小。它的性能遠(yuǎn)勝于硅，而且能做很多硅做不到的事情。它可能代表著電子學(xué)的未來?！?/p>

　　半導(dǎo)體研究人員從上世紀(jì)70年代起就已經(jīng)在拿石墨烯做各種實(shí)驗(yàn)，但是要制作出超薄的蜂窩層來也存在著很大的困難。曼徹斯特大學(xué)的研究人員Andre Geim和Konstantin Novoselov在2004年成功制作出了石墨烯單原子層(這一成就和他們?cè)谑┭芯可系钠渌恍┻M(jìn)展為他們贏得了2010年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))，從那時(shí)起，這一領(lǐng)域的進(jìn)展可謂神速。

　　今年初，de Heer的小組已經(jīng)編織出了石墨烯導(dǎo)線——這是研制微晶片最基礎(chǔ)的一步——其寬度約為10納米，利用晶體的面衍生現(xiàn)象來放置一層純石墨烯從而制成一塊硅芯片。(面衍生是指一種晶體層以一定的規(guī)則取向關(guān)系生長(zhǎng)于另一種晶體表面之上的現(xiàn)象，這一衍生層會(huì)模仿基層的結(jié)構(gòu)。)

　　最終，電子層的結(jié)構(gòu)會(huì)小到1納米厚，電子在其中的傳輸速度會(huì)比在硅片中的傳輸速度快很多，de Heer說。“一旦成功，石墨烯就能夠制成太赫茲處理器。這一速度要比今天最快的硅芯片快20倍?！?/p>

　　佐治亞理工學(xué)院的Walt de Heer：“一旦成功，石墨烯就能夠制成太赫茲處理器。”

　　明年，佐治亞理工學(xué)院的這個(gè)小組希望能夠完成石墨烯集成電路原型，并利用試驗(yàn)臺(tái)探索該物質(zhì)的獨(dú)特性質(zhì)，為研制集成電路做進(jìn)一步的精煉。

　　與此同時(shí)，IBM的研究人員已經(jīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體制作工藝生產(chǎn)出了用于實(shí)驗(yàn)的石墨烯晶體管和集成電路。IBM的Guha指出，這是將石墨烯推向工業(yè)規(guī)模使用的第一步。

　　“這一領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ彼f。“在軍事和無線技術(shù)上擁有廣闊應(yīng)用前景，而且存在著與硅相互集成的可能性?，F(xiàn)在需要的是做大量的工作以說明它有能力制作放大電路，或者生產(chǎn)大面積的高質(zhì)量石墨烯有源元件進(jìn)行集成?！?/p>

　　盡管按照進(jìn)展情況，首個(gè)石墨烯產(chǎn)品可能會(huì)在2013年問世，但是不能因此而預(yù)計(jì)會(huì)很快出現(xiàn)采用了石墨烯芯片的超高速筆記本電腦。由于石墨烯產(chǎn)品價(jià)格昂貴，所以最初可能只有一些不在乎成本，只在乎計(jì)算速度和低能耗的特殊場(chǎng)合才會(huì)用到它。

　　同樣的，我們今天所看到的很初步的石墨烯集成電路也因?yàn)閮r(jià)格昂貴只能用于軍事和空間應(yīng)用等特殊項(xiàng)目，在這些項(xiàng)目中，成本不是主要考慮因素。NIST的Seiler稱，“這個(gè)領(lǐng)域的歷史就是這樣，初期產(chǎn)品成本昂貴并且稀少，然后越來越便宜，最后到處都是此類產(chǎn)品?！?/p>

　　惠普實(shí)驗(yàn)室的Williams補(bǔ)充道，“石墨烯是制作超高速芯片的一種新途徑，它擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ陜?nèi)就有可能成為普通產(chǎn)品。”

　　印刷電路：讓芯片的制作更便宜

　　標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體工藝涉及一系列錯(cuò)綜復(fù)雜的步驟，所有步驟都需要在一個(gè)造價(jià)昂貴的清潔空間中進(jìn)行，以防止灰塵和污染物毀壞電子元件。不過施樂公司正在研發(fā)一種更便宜，也更方便的制作電子元器件的方法，就是在一塊塑料薄片上印刷電路。這一工藝所需要的設(shè)備成本可能只需要數(shù)十萬美元，而不是像傳統(tǒng)的芯片制造工廠，比如英特爾最近在亞利桑那州破土興建的芯片工廠那樣需要數(shù)十億美元之巨。

　　施樂公司PARC研究實(shí)驗(yàn)室商業(yè)部的前任主任Jennifer Ernst說，“常規(guī)的電子元器件工藝的確能實(shí)現(xiàn)快速、微型，但是成本高昂，”而通過直接在塑料薄片上印刷電路，PARC實(shí)驗(yàn)室正在讓電子元器件的制作變得“緩慢、個(gè)兒大，但是便宜”。

　　PARC的設(shè)計(jì)是在基材上直接印刷電路，這多少有點(diǎn)兒像在信封上加蓋郵戳。但是這需要一些特殊材料，例如銀墨，不過這些設(shè)備可以在柔性的聚乙烯薄片上進(jìn)行印刷而不能在較脆的硅片上印刷。實(shí)際上，這種工藝的成品可能不能再叫做芯片了。

　　利用多種印刷工藝，包括噴墨、壓印和絲網(wǎng)印刷，PARC已經(jīng)制作出了放大電路、電池和交換電路，而其成本卻只是傳統(tǒng)方法的一個(gè)零頭。利用這種方法，該公司最近已成功地制作出了一塊20位的內(nèi)存和控制電路，計(jì)劃在明年開始銷售。與MB級(jí)別的閃存和DRAM芯片相比，其成本可大幅下降，而這只是個(gè)開始。

　　另一個(gè)有趣的印刷電路項(xiàng)目是探測(cè)感應(yīng)器磁帶，這是PARC實(shí)驗(yàn)室為美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目署(DARPA)研發(fā)的。該項(xiàng)目把電路印刷在柔性磁帶上，而這種磁帶可以貼在士兵的頭盔上。再利用頭盔后部的柔性膠卷電池供電，這種感應(yīng)器可在戰(zhàn)場(chǎng)上測(cè)量出壓力(最高100psi，約合0.689Mpa)、加速度(最高1000Gs)、噪音級(jí)別(最高175分貝)和光亮度(最高400流明)。

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　　PARC研制的柔性磁帶含有可測(cè)量壓力、噪音和光亮度的感應(yīng)器，可供戰(zhàn)場(chǎng)上的士兵使用。

　　士兵在穿戴這種感應(yīng)器一周后，可從頭盔上撕下磁帶將其交給某個(gè)實(shí)驗(yàn)室，在這里，數(shù)據(jù)可以下載分析，這樣醫(yī)生就可以看出該名士兵的大腦是否有損傷。Ernst說，“這種成本不到1美元的感應(yīng)器可以取代7美元一個(gè)的感應(yīng)器，而其性能卻一樣的好?！?/p>

　　至于說到缺陷，印刷電路可能永遠(yuǎn)也達(dá)不到硅芯片的速度，也不太可能在指甲蓋大小的面積上集成數(shù)十億個(gè)晶體管。但是在很多需要考慮成本而無須考慮速度的場(chǎng)合下，它卻有著廣泛的用途。預(yù)計(jì)最早在2012年初，這種印刷電路芯片就會(huì)開始在玩具和游戲中出現(xiàn)，還有像合成語音設(shè)備、用于控制安全氣囊打開的汽車座椅感應(yīng)器等也會(huì)用到此類芯片。雖然印刷電路元件和傳統(tǒng)的硅電子元件相比速度較低，但是對(duì)于控制氣囊這樣的事情來說，其速度是足夠快的。

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　　這款顯示器是由PARC在一塊柔性塑料薄片上制作的印刷有機(jī)半導(dǎo)體制成的，其成本比傳統(tǒng)顯示器便宜了很多。

　　Ernst預(yù)計(jì)，大約在2015年，這種印刷電路就會(huì)在一些非常有趣的場(chǎng)合出現(xiàn)，例如不用時(shí)可以卷起來的柔性電子書，或者帶太陽能電池纖維的衣物，這種衣物可以給音樂播放器或者手機(jī)電池充電。市場(chǎng)分析公司IDTechEx預(yù)測(cè)，這種柔性印刷電路設(shè)備的銷售將會(huì)從2010年的10億美元增長(zhǎng)至2016年的450億美元。

　　IBM的Guha也看到了印刷電路的美好前景。“只要在制作電子元器件時(shí)不再需要清潔車間，其成本就會(huì)大幅下降。低成本、環(huán)境稍差一些的生產(chǎn)環(huán)境對(duì)于很多用途來說已經(jīng)夠好了，這種環(huán)境下生產(chǎn)出的電路同樣擁有可以接受的質(zhì)量。”