世界上最小的“計算機”—比IBM的計算機還要小

世界上最小的“計算機”—比IBM的計算機還要小

IBM在3月份宣佈他們生產了世界上最小的計算機,這讓密歇根大學成為了微型計算領域的先驅。

現在,密歇根隊已經變得更小了,新裝置的測量值僅為0.3毫米,比一粒米還小。

包括2x2x4mm Michigan Mote在內的以前的系統即使在沒有外部供電的情況下也能保留編程和數據。拔掉一臺臺式電腦,一旦電源恢復正常,它的程序和數據仍然存在。但是IBM和現在的密歇根州的這些新型微型設備一旦失電,就會失去所有先前的編程和數據。

"我們不確定他們是否應該被稱為電腦。更重要的是他們是否具備所需的最低功能,"電氣和計算機工程教授David Blaauw說,他與ECE教授Dennis Sylvester和Jamie Phillips教授、Arthur F. Thurnau教授和ECE教授一起領導了新系統的研發工作。

除了RAM和光伏電池外,新的計算設備還有處理器和無線發射器和接收器。由於它們太小而不具有傳統的無線電天線,因此它們通過可見光來接收和傳輸數據。基站為電源和編程提供光源,並接收數據。

只有IBM的微型計算機大小十分之一的新計算機面臨的最大挑戰之一是如何在系統封裝必須透明的情況下以非常低的功耗運行。來自基站的光線和來自設備自身LED發射的光線可以在其微小的電路中感應電流。

"我們基本上不得不發明新的接近電路設計的方法,這種方法功率同樣低,但也可以容忍光線,"Blaauw說。

例如,這意味著交換二極管,可以像微小的太陽能電池一樣,用於開關電容器。

另一個挑戰是在低功耗運行時實現高精度,這使得許多通常的電信號(如電荷,電流和電壓)噪聲較大。作為精密溫度傳感器設計,新器件將溫度轉換為電子脈衝定義的時間間隔。間隔是在基站發送的穩定時間間隔內片上測量的,然後轉換成溫度。因此,計算機可以報告極小的區域內的溫度,例如一組細胞,誤差約為0.1攝氏度。

即使在Luker的實驗中,Blaauw,Sylvester和Phillips也期待著別人能夠找到他們最新的微型計算設備的用途。

"當我們第一次製造我們的毫米系統時,我們實際上並不知道這東西能用於哪些用途。但是一旦我們發佈了它,我們就開始收到幾十個甚至幾十個詢問,"Blaauw說。

而這個設備,即密歇根微型Mote,甚至可能會成為世界上最小的計算機 - 這取決於社區決定的是計算機的最低要求。

這項研究將於6月21日在2018年VLSI技術與電路專題討論會上發佈。該論文的標題是"一個0.04mm 3 16nW無線和無電池傳感器系統,集成了Cortex-M0 +處理器和用於蜂窩溫度測量的光通信"。

這項工作是與三重富士通半導體有限公司和日本富士通電子公司合作完成的。


分享到:


相關文章: