Самый маленький компьютер в мире
Обновлено: 21.11.2024
Название "самого маленького компьютера в мире" вызывает споры, и не только потому, что ученые стремятся уменьшить размеры устройств, но и потому, что само определение компьютера может быть предметом споров. Последняя команда из Мичиганского университета, претендующая на это звание, разработала крошечное устройство, которое общается с помощью света и делает рисовое зернышко гигантским.
Новое устройство по сути представляет собой куб со сторонами размером всего 0,3 мм (0,01 дюйма), что составляет примерно десятую часть размера самого маленького компьютера в мире предыдущего поколения: устройство размером с песчинку, которое IBM представила еще в марте. .
На борту крошечного устройства есть процессор, оперативная память, фотоэлектрическая система питания, а также беспроводной передатчик и приемник, которые обмениваются данными с помощью световых импульсов. Базовая станция направляет свет на чип для его питания, а чип отправляет данные обратно на базу в виде света с помощью передающего светодиода. Использование света как источника энергии и данных может показаться катастрофой, но компьютер был разработан с учетом этой проблемы, и команда, например, использовала переключаемые конденсаторы вместо светочувствительных диодов.
Крошечный компьютер предназначен для использования в качестве точного датчика температуры, способного отслеживать температуру и изменения в областях размером всего в несколько клеток с точностью до 0,1 ° C. Он делает это путем преобразования температуры во временные интервалы и сравнивая это с постоянным интервалом времени, передаваемым на чип базовой станцией.
Хотя этот механизм может иметь множество применений, одним из первых может быть обнаружение и лечение рака. Гипотеза состоит в том, что раковые клетки, как правило, более горячие, чем здоровые ткани, поэтому исследователи планируют проверить эту гипотезу с помощью точного датчика температуры.
"Поскольку датчик температуры небольшой и биосовместимый, мы можем имплантировать его в мышь, и вокруг него вырастут раковые клетки", – говорит Гэри Лукер, участник проекта. «Мы используем этот датчик температуры, чтобы исследовать изменения температуры в опухоли по сравнению с нормальной тканью, а также можем ли мы использовать изменения температуры для определения успеха или неудачи терапии».
Другой спорный момент заключается в том, заслуживает ли такой датчик ярлыка "компьютер" и, соответственно, самого маленького компьютера в мире. Например, как только устройство теряет питание, все его программы и данные стираются, что, по словам команды, может исключить его из срока действия. Это может быть особенно проблематично, учитывая, что он питается от внешней базовой станции и будет работать в темных условиях, таких как человеческое тело.
"Мы не уверены, следует ли их называть компьютерами, – говорит Дэвид Блаау, ведущий разработчик устройства. – "Это скорее вопрос о том, обладают ли они минимальной необходимой функциональностью".
Как бы вы это ни называли, эти крошечные устройства могут в конечном итоге найти применение в биомедицинской диагностике и мониторинге, наблюдении, изучении крошечных организмов и мониторинге нефтяных пластов.
Исследование было представлено на Симпозиуме по технологиям и схемам СБИС 2018 года на прошлой неделе.
Одной из самых передовых областей в индустрии высоких технологий являются крошечные компьютеры. Хотя большинство людей привыкли видеть компьютер на рабочем столе, ноутбуке или даже смартфоне, эти устройства просто огромны по сравнению с самыми маленькими работающими компьютерами в мире.
Настоящие микрокомпьютеры находят важное применение во многих отраслях, в том числе в медицине, где их можно использовать для сбора данных (а когда-нибудь, возможно, и в борьбе с раком), в коммерческих областях, где они используются для борьбы с подделками, и во многих других.
Источник: Новости штата Мичиган
В течение многих лет двумя крупнейшими игроками в области микрокомпьютеров были Мичиганский университет и IBM. В 2015 году U of M анонсировала свой Micro Mote, который мог поместиться на краю пятицентовой монеты. В то время он был самым маленьким в мире. В марте 2018 года IBM выпустила компьютер размером 1 мм x 1 мм, побив рекорд. Совсем недавно Мичиганский университет вернул себе титул, объявив о компьютере, в десять раз меньшем, чем IBM.
Этот компьютер размером всего 0,3 x 0,3 мм. Чтобы придать масштабности, вы могли бы поместить десятки таких на краю кусочка риса.
Почему маленькие компьютеры?
Простой ответ здесь заключается в том, что маленькие компьютеры могут поместиться в небольшом пространстве. Кроме того, они обладают большей функциональностью, чем простой датчик. Такой маленький компьютер можно поместить внутрь глаза для определения давления и сбора информации. Мичиганский университет также упомянул, что эти компьютеры потенциально могут быть помещены внутрь крошечных улиток, чтобы улучшить исследования.
Несмотря на то, что эти идеи интересны, многие будут в восторге от связанных с ними улучшений. Создание крошечных компьютеров требует от инженеров разработки новых способов проектирования схем и снижения энергопотребления. То, что вы здесь узнаете, будет использовано при разработке многих будущих вычислительных систем.
Чем больше мы узнаем о крошечных вычислениях, тем больше достижений мы увидим в будущем смартфонов. А также другие устройства, требующие передовых технологий в небольших помещениях.
Дело не только в размере
Дэвид Блаау, профессор, который является одним из руководителей проекта, рассказал в электронном письме об этих сверхмалых компьютерах следующее. «Мы примерно в 10 раз меньше, поэтому мы можем поместиться в меньших пространствах. Кроме того, компьютер IBM не может определять свое окружение — он может отправлять код, идентифицирующий себя, но не ощущает свое физическое окружение».
Суть здесь в том, что каким бы маленьким ни был компьютер, он должен выполнять определенную функцию, чтобы быть полезным. К счастью, существует бесконечное множество способов использования небольших компьютеров, и они становятся все более и более совершенными. Учитывая размер этого компьютера, легко понять, как компьютеры можно поместить внутрь человеческого тела, чтобы следить за различными аспектами вашего здоровья.
По мере того, как эти компьютеры становятся все более мощными (они все еще чрезвычайно ограничены по сравнению с традиционными устройствами), они смогут выполнять все больше и больше функций. Крошечные компьютеры запрограммированы на выполнение очень специфических задач, поэтому на самом деле они могут делать лишь небольшое количество вещей. Конечно, для изменения возможных задач достаточно разработать и загрузить другой код.
Мичиганский университет только что победил IBM в создании этого крошечного вычислительного устройства.
Исследователи из Мичиганского университета только что создали самый маленький в мире компьютер (снова). Их предыдущий микрокомпьютер, Michigan Micro Mote, имел размеры 2x2x4 мм. Это была полноценная функционирующая система, работающая от солнечных батарей. Но в марте этого года IBM анонсировала новый, меньший по размеру компьютер размером 1x1 мм, который был меньше крупицы соли. Это вызвало удивление в Мичиганском университете.
В конце концов, неясно, считается ли компьютер IBM настоящим микрокомпьютером. Устройство IBM теряло все свои программы и данные сразу же после выключения, в отличие от Michigan Micro Mote, которое сохраняло свои программы, даже когда не питалось от внешнего источника. «Это скорее вопрос о том, обладают ли они минимально необходимой функциональностью», — сказал Дэвид Блаау, профессор электротехники и вычислительной техники Мичиганского университета, который участвовал в разработке новейшего крошечного устройства Мичиганского университета. Если бы машина IBM представляла собой компьютер, то Мичиганский университет постарался бы вернуть себе титул: их последнее микроустройство имеет размеры 0,3 мм с каждой стороны (1/10 размера компьютера IBM) и меньше рисового зернышка.
Устройство было разработано как точный датчик температуры, который может сообщать о температуре в кластерах ячеек с погрешностью около 0,1 градуса Цельсия. «Когда мы впервые создали нашу миллиметровую систему, мы на самом деле не знали точно, для чего она будет полезна. Но как только мы опубликовали его, мы начали получать десятки, десятки и десятки запросов», — сказал Блаау. Например, он может измерять температуру опухолей и проводить другие исследования рака, контролировать нефтяные резервуары, вести аудио- или видеонаблюдение или помогать в «исследованиях крошечных улиток».
Компьютер, который может стоять на кончике рисового зерна, в десять раз меньше версии IBM.
Марриан Чжоу — родившаяся в Пекине калифорнийка, проживающая в Нью-Йорке. Она присоединилась к CNET в качестве штатного репортера после окончания Колумбийской школы журналистики. Когда Марриан не сообщает, она, вероятно, смотрит запоем, играет на саксофоне или ест горячее.
Инженеры Мичиганского университета создали компьютер, который может стоять на кончике рисового зернышка.
Мичиганский университет
В мире крошечных вычислений инженеры Мичиганского университета превзошли IBM.
В четверг университет сообщил, что его инженеры создали компьютер размером 0,3 мм x 0,3 мм — он будет казаться карликом на фоне рисового зернышка. Несмотря на сравнение с собственным компьютером IBM размером 1 мм x 1 мм, команда из Мичигана заявила, что творение — это нечто большее, чем просто размер.
"Мы примерно в 10 раз меньше, поэтому можем разместиться в небольших помещениях", — сообщил в электронном письме профессор Дэвид Блаау, один из руководителей проекта. «Кроме того, компьютер IBM не может определять свое окружение — он может отправлять код, идентифицирующий себя, но не ощущает свое физическое окружение».
IBM не сразу ответила на запрос о комментариях.
Инженеры U-M установили рекорд после создания крошечного Micro Mote в 2015 году. Однако в марте IBM заявила, что создала самый маленький в мире компьютер , заявив, что он меньше крупицы соли.
Чтобы стать еще меньше, нужно было попробовать новые подходы.
"По сути, нам пришлось изобретать новые подходы к проектированию схем, которые были бы столь же маломощными, но также могли бы выдерживать свет", – сказал Блаау.
Успех крошечных вычислений открывает двери для исследований в других областях. По данным Мичиганского университета, эти маленькие устройства можно использовать для измерения давления внутри глаза, исследований рака, мониторинга нефтяных резервуаров, мониторинга биохимических процессов, исследований крошечных улиток и многого другого.
"Мы используем датчик температуры, чтобы исследовать изменения температуры в опухоли по сравнению с нормальной тканью, а также можем ли мы использовать изменения температуры, чтобы определить успех или неудачу терапии", – сказал Гэри Лукер, профессор биомедицинской инженерии, сотрудничающий с UM. инженеры, в релизе.
Однако компьютер размером меньше зернышка имеет ограниченные возможности, и его функциональность будет зависеть от того, что нужно для конкретного исследования или деятельности, согласно университету. Кроме того, он не сохраняет данные при отключении питания, что характерно для компьютера IBM.
"Мы не уверены, следует ли их называть компьютерами или нет. Это скорее вопрос о том, обладают ли они минимальной необходимой функциональностью", – сказал Блаау.
Получить информационный бюллетень CNET Science
Раскройте самые большие загадки нашей планеты и не только с новостным бюллетенем CNET Science. Доставка по понедельникам.
Помимо оперативной памяти и фотогальваники новое микрокомпьютерное устройство — Michigan Micro Mote — имеет процессоры и беспроводные передатчики и приемники.
Сторона устройства составляет всего 0,3 мм, и на фоне рисового зернышка оно кажется карликом.
Вашингтон. Исследователи из Мичиганского университета в США представили "самый маленький компьютер в мире" — устройство со стороной всего 0,3 мм, совершенно крошечное на фоне рисового зернышка.
В отличие от традиционных настольных компьютеров, которые сохраняют свои программы и данные с резервным питанием или без него, эти новые микроустройства теряют все предыдущие программы и данные, как только они выключаются, сообщает информационное агентство Синьхуа.
"Мы не уверены, следует ли их называть компьютерами или нет. Вопрос в том, обладают ли они минимально необходимой функциональностью, — говорит Дэвид Блаау, профессор электротехники и вычислительной техники, руководивший разработкой новая система.
Помимо оперативной памяти и фотогальванических элементов новое микрокомпьютерное устройство – Michigan Micro Mote – оснащено процессорами и беспроводными передатчиками и приемниками.
Поскольку Motes слишком малы, чтобы иметь обычные радиоантенны, они получают и передают данные с помощью видимого света. Базовая станция обеспечивает свет для питания и программирования, а также получает данные.
Новое устройство, разработанное как прецизионный датчик температуры, преобразует температуру во временные интервалы, определяемые электронными импульсами. Интервалы измеряются на кристалле относительно постоянного временного интервала, отправляемого базовой станцией, а затем преобразуются в температуру.
В результате компьютер может сообщать о температуре в мельчайших областях, таких как скопление клеток, с погрешностью около 0,1 градуса Цельсия.
Система очень гибкая, и ее можно переосмыслить для различных целей.
Устройство может помочь в онкологических исследованиях. «Поскольку датчик температуры небольшой и биосовместимый, мы можем имплантировать его мышам, в которых растут раковые клетки, — сказал Гэри Лукер, профессор радиологии и биомедицинской инженерии Университета штата Массачусетс.
"Мы используем этот датчик температуры, чтобы исследовать изменения температуры внутри опухоли по сравнению с нормальной тканью, а также можем ли мы использовать изменения температуры для определения успеха или неудачи терапии."
Исследование было представлено в четверг на симпозиуме 2018 года по технологиям и схемам СБИС.
Читайте также: